本申請涉及晶片，具體地，涉及具有彎曲的邊緣輪廓的晶片。

背景技術(shù)：

諸如單晶硅晶片的半導(dǎo)體晶片用于制造集成電路。通過將圓柱形晶體晶錠切割成薄圓盤形晶片來形成晶片。切割晶片的正方形邊緣被圓化以減少機械缺陷，諸如在晶片的處理期間會發(fā)生的邊緣碎片和破裂。可以通過利用晶片邊緣研磨輪的研磨工藝來執(zhí)行圓化。由于邊緣碎片和破裂可增加應(yīng)力并利于熱處理期間的晶片破裂或變形的發(fā)生，所以圓化將提高晶片產(chǎn)量。具體地，邊緣圓化的較大半徑導(dǎo)致更多的機械穩(wěn)定性。

晶片的尺寸在25毫米(1英寸)到300毫米(12英寸)的范圍內(nèi)可得，并且具有300微米到800微米的范圍內(nèi)的對應(yīng)厚度。如果晶片在制造工藝期間要求薄化，則如果最終厚度的值小于原始晶片圓化的半徑，厚晶片邊緣的原始圓化的應(yīng)力減小效果將消失。例如，如果300毫米晶片具有200微米的邊緣圓化半徑并且被減薄至100微米以下的最終厚度，則所得到的尖銳晶片邊緣將在制造工藝的隨后步驟期間機械不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致增加的晶片產(chǎn)量損失。

一種已經(jīng)使用的方法是與薄化之后的晶片期望目標(biāo)厚度成比例地圓化晶片的邊緣。然而，邊緣圓化至與它們的初始厚度成比例地相對較小的曲率半徑的晶片將在薄化至其目標(biāo)厚度之前的處理期間更加易受到機械損傷。該問題將隨著時間更加嚴(yán)重，因為薄化之后的晶片目標(biāo)厚度的半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)路線已經(jīng)進(jìn)行到100微米以下的厚度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)晶片的實施例，晶片包括前表面、后表面以及位于前表面與后表面之間的邊緣，該邊緣具有位于前表面的邊緣與晶片的邊緣的側(cè)面之間的彎曲邊緣輪廓。邊緣輪廓包括接合前表面的邊緣的第一凸曲線、接合側(cè)面的第二凸曲線以及接合第一凸曲線和第二凸曲線的中間凹曲線。

根據(jù)晶片的實施例，該晶片包括前表面、后表面和位于前表面與后表面之間的圓周邊緣，該圓周邊緣具有位于前表面的邊緣與晶片的圓周邊緣的側(cè)面之間的彎曲邊緣輪廓。邊緣輪廓包括與距側(cè)面第一徑向距離的前表面的邊緣接合的第一凸曲線。邊緣輪廓包括接合側(cè)面的第二凸曲線。邊緣輪廓包括位于第一凸曲線與第二凸曲線之間的與距側(cè)面第二徑向距離的第一凸曲線接合且與距側(cè)面第三徑向距離的第二凸曲線接合的中間凹曲線。第一徑向距離大于第二徑向距離且第二徑向距離大于第三徑向距離。

根據(jù)形成晶片的方法的實施例，該方法包括：提供包括前表面、后表面和位于前表面與后表面之間的邊緣的晶片；以及在前表面的邊緣與晶片的邊緣的側(cè)面之間形成彎曲邊緣輪廓。彎曲邊緣輪廓包括接合前表面的邊緣的第一凸曲線、接合側(cè)面的第二凸曲線以及接合第一凸曲線和第二凸曲線的中間凹曲線。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將在閱讀以下詳細(xì)描述并閱讀附圖的基礎(chǔ)上意識到附加特征和優(yōu)勢。

附圖說明

附圖的元件不需要相對按比例繪制。類似的參考標(biāo)號表示對應(yīng)類似部分。各個所示實施例的特征可以組合，除非它們相互排除。如下在附圖中示出且在說明書中描述實施例。

圖1示出了具有彎曲邊緣輪廓的晶片的實施例的頂視圖。

圖2示出了具有彎曲邊緣輪廓的晶片的實施例的截面圖。

圖2A示出了圖2所示晶片的實施例的截面圖。

圖3示出了被薄化的晶片的實施例的截面圖。

圖4示出了圖2和圖2A所示的彎曲邊緣輪廓的實施例的截面圖。

圖5示出了具有彎曲邊緣輪廓的晶片的實施例的截面圖。

圖5A示出了圖5所示晶片的實施例的截面圖。

圖6示出了圖5和圖5A所示彎曲邊緣輪廓的實施例的截面圖。

圖7示出了形成具有彎曲邊緣輪廓的晶片的方法的實施例的流程圖。

具體實施方式

圖1以100示出了晶片的實施例的頂視圖。通過圖1中參考圖2、圖2A、圖5和圖5A的虛線，在圖2、圖2A、圖5和圖5A中示出晶片100的截面圖。在所示實施例中，晶片100包括襯底102。在一個實施例中，襯底102是硅(Si)襯底。在其他實施例中，襯底102可以由其他適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?，包括但不限于硅鍺(SiGe)、絕緣體上硅(SOI)、碳化硅(SiC)、砷化鎵(GaAs)和氮化鎵(GaN)。

在所示實施例中，晶片100包括具有邊緣106的前表面104。晶片100還包括位于前表面104與后表面(未示出，參見圖2)之間的邊緣108。在所示實施例中，邊緣108是圓周邊緣108。在其他實施例中，邊緣108可以具有其他適當(dāng)?shù)男螤?。在所示實施例中，邊?08包括彎曲邊緣輪廓110，其位于前表面104的邊緣106與邊緣108的側(cè)面(未示出，參見圖2)之間。

圖2示出了圖1所示晶片100的實施例的截面圖。晶片200包括前表面204、后表面224以及位于前表面204和后表面224之間的邊緣208。邊緣208包括位于前表面204的邊緣206與邊緣208的側(cè)面222之間的彎曲邊緣輪廓210。邊緣輪廓210包括接合前表面204的邊緣206的第一凸曲線216、接合側(cè)面222的第二凸曲線220以及接合第一凸曲線216和第二凸曲線220的中間凹曲線218。

圖2示出了在執(zhí)行晶片薄化之前的晶片200的實施例，214處的虛線示出了晶片200薄化之后的最終晶片厚度，并且襯底部分212示出了薄化之后保留的襯底102的部分。在薄化之后，晶片200的襯底部分212包括前表面204和接合前表面204的邊緣206的第一凸曲線216。214處的虛線對應(yīng)于晶片300的后表面314(參見圖3)。

圖2A以200A示出了圖2所示晶片200的實施例的截面圖。在該實施例中，晶片200是SOI襯底，其包括隱埋氧化物層230。隱埋氧化物層230位于前表面204下方且位于虛線214上方。在其他實施例中，隱埋氧化物層230可以位于虛線214下方。

圖3示出了薄化之后的300處的晶片的實施例的截面圖。在一個實施例中，晶片300對應(yīng)于晶片200被薄化之后的晶片200。在一個實施例中，晶片300對應(yīng)于晶片500被薄化(參見圖5)之后的晶片500。在所示實施例中，晶片300包括襯底部分312，并具有前表面304、后表面314以及位于前表面304與后表面314之間的邊緣308。在薄化之后，邊緣308的邊緣輪廓310包括第一凸曲線316。在各個實施例中，第一凸曲線316具有在第一凸曲線316與邊緣306相遇和與后表面314相遇的端點處的高值與邊緣306和后表面314之前的最小值之間連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，第一凸曲線316具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，第一凸曲線316具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。

圖4示出了圖2和圖2A所示彎曲邊緣輪廓210的實施例的截面圖。邊緣208包括位于前表面204的邊緣206與邊緣208的側(cè)面222之間的彎曲邊緣輪廓210。邊緣輪廓210包括接合前表面204的邊緣206的第一凸曲線216、接合側(cè)面222的第二凸曲線220以及接合第一凸曲線216和第二凸曲線220的中間凹曲線218。徑向460示出了作為圓周邊緣208的半徑的方向。垂直方向462示出了垂直于前表面204的方向。

在所示實施例中，第一凸曲線216具有第一端點432，其在前表面204的水平下方處于第一深度440。在一個實施例中，中間凹曲線218的至少一部分在第一深度440下方。在一個實施例中，第一深度440等于或小于150微米。在一個實施例中，第一深度440等于或小于100微米。在一個實施例中，第一深度440等于或小于50微米。在其他實施例中，第一深度440可具有其他適當(dāng)?shù)闹怠?/p>

在所示實施例中，第二凸曲線220在第二端點438處接合側(cè)面222，該第二端點處于前表面204的水平下方的第二深度444處。第二深度444大于第一深度440。中間凹曲線218在中間端點436處接合第二凸曲線220，該中間端點處于前表面204的水平下方處于中間深度442。在所示實施例中，中間深度442大于第一深度440且小于第二深度444。在其他實施例中，中間深度442可小于第一深度440。

在所示實施例中，第一凸曲線216以與圓周邊緣208的側(cè)面222相距第一徑向距離426與前表面204的邊緣206相遇。第一端點432與側(cè)面222相距第二徑向距離430。中間端點436與側(cè)面222相距第三徑向距離434。在所示實施例中，第一徑向距離426大于第二徑向距離430，并且第二徑向距離430大于第三徑向距離434。在其他實施例中，第一徑向距離426、第二徑向距離430和第三徑向距離434可具有其他適當(dāng)?shù)年P(guān)系。

在所示實施例中，第一凸曲線216具有由徑向箭頭446示出的曲率半徑。該曲率半徑是正的，因為由半徑箭頭446示出的曲率半徑的中心位于晶片200內(nèi)或者位于晶片200的襯底102內(nèi)。在各個實施例中，第一凸曲線216具有從邊緣206和第一端點432處的高值到邊緣206與第一端點432之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在邊緣206和第一端點432之間的中點處，并且由圖4中的半徑箭頭446的位置示出。在一個實施例中，第一凸曲線216的最小曲率半徑等于或小于第一深度440。在其他實施例中，第一凸曲線216的最小曲率半徑大于第一深度440。在一些實施例中，第一凸曲線216具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，第一凸曲線216具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。

在所示實施例中，第二凸曲線220具有由半徑箭頭450示出的曲率半徑。該曲率半徑是正的，因為由半徑箭頭450示出的曲率半徑的中心位于晶片200內(nèi)或者位于晶片200的襯底102內(nèi)。在各個實施例中，第二凸曲線220具有從中間端點436和第二端點438處的高值到中間端點436與第二端點438之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在中間端點436與第二端點438之間的中點處，并且由圖4中的半徑箭頭450的位置示出。在其他實施例中，第二凸曲線220具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，第二凸曲線220具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。在所示實施例中，第一凸曲線216的最小曲率半徑446小于第二凸曲線220的最小曲率半徑450。

在所示實施例中，中間凹曲線218具有由半徑箭頭448示出的曲率半徑。該曲率半徑是負(fù)的，因為由半徑箭頭448所示的曲率半徑的中心位于晶片200外或者位于晶片200的襯底102外。在各個實施例中，中間凹曲線218具有從第一端點432和中間端點436處的高值到第一端點432與中間端點436之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在第一端點432與中間端點436之間并且由圖4中的半徑箭頭448的位置示出。在其他實施例中，中間凹曲線218不變化的曲率半徑。在其他實施例中，中間凹曲線218具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。

在所示實施例中，中間凹曲線218在第一端點432處接合第一凸曲線216。在一個實施例中，第一凸曲線216和中間凹曲線218的至少一部分452具有正梯度。部分452是中間凹曲線218的接合第一凸曲線216的部分。梯度被定義為針對中間凹曲線218的部分452和針對第一凸曲線216的垂直方向454上的變化與徑向460上的變化的比率。

圖5以500示出了圖1所示晶片100的實施例的截面圖。晶片500包括前表面504、后表面524以及位于前表面504和后表面524之間的邊緣508。邊緣508包括位于前表面504的邊緣506與邊緣508的側(cè)面522之間的彎曲邊緣輪廓510。邊緣輪廓510包括接合前表面504的邊緣506的第一凸曲線516、接合側(cè)面522的第二凸曲線520以及接合第一凸曲線516和第二凸曲線520的中間凹曲線518。

圖5示出了在執(zhí)行晶片薄化之前的晶片500的實施例。514處的虛線示出了晶片500薄化之后的最終晶片厚度，并且襯底部分512示出了薄化之后保留的襯底102的部分。在薄化之后，晶片500的襯底部分512包括前表面504和接合前表面504的邊緣506的第一凸曲線516。514處的虛線對應(yīng)于薄化之后的晶片500的后表面(也參見圖3)。

圖5A以500A示出了圖5所示晶片500的實施例的截面圖。在該實施例中，晶片500是SOI襯底，其包括隱埋氧化物層530。隱埋氧化物層530位于前表面504下方且位于虛線514上方。在其他實施例中，隱埋氧化物層530可以位于虛線514下方。

圖6以600示出了圖5和圖5A所示彎曲邊緣輪廓510的實施例的截面圖。邊緣508包括位于前表面504的邊緣506與邊緣508的側(cè)面522之間的彎曲邊緣輪廓510。邊緣輪廓510包括接合前表面504的邊緣506的第一凸曲線516、接合側(cè)面522的第二凸曲線520以及接合第一凸曲線516和第二凸曲線520的中間凹曲線518。徑向660示出了圓周邊緣508的徑向。垂直方向662示出了垂直于前表面504的方向。

在所示實施例中，第一凸曲線516具有第一端點632，其在前表面504的水平下方處于第一深度640。在一個實施例中，中間凹曲線518的至少一部分在第一深度640下方。在一個實施例中，第一深度640等于或小于150微米。在一個實施例中，第一深度640等于或小于100微米。在一個實施例中，第一深度640等于或小于50微米。在其他實施例中，第一深度640可具有其他適當(dāng)?shù)闹怠?/p>

在所示實施例中，第二凸曲線520在第二端點638處接合側(cè)面522，端點638在前表面504的水平下方處于第二深度644。第二深度644大于第一深度640。中間凹曲線518在中間端點636處接合第二凸曲線520，端點636在前表面504的水平下方處于中間深度642。在所示實施例中，中間深度642大于第一深度640且小于第二深度644。在其他實施例中，中間深度642可小于第一深度640。

在所示實施例中，第一凸曲線516以與圓周邊緣508的側(cè)面522相距第一徑向距離626與前表面504的邊緣506相遇。第一端點632與側(cè)面522相距第二徑向距離630。中間端點636與側(cè)面522相距第三徑向距離634。在所示實施例中，第一徑向距離626大于第二徑向距離630，并且第二徑向距離630大于第三徑向距離634。在其他實施例中，第一徑向距離626、第二徑向距離630和第三徑向距離634可具有其他適當(dāng)?shù)年P(guān)系。

在所示實施例中，第一凸曲線516具有由徑向箭頭646示出的曲率半徑。該曲率半徑是正的，因為由半徑箭頭646示出的曲率半徑的中心位于晶片500內(nèi)或者位于晶片500的襯底102內(nèi)。在各個實施例中，第一凸曲線516具有連續(xù)從邊緣506和第一端點632處的高值到邊緣506與第一端點632之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在邊緣506和第一端點632之間的中點處并且由圖6中的半徑箭頭646的位置示出。在一個實施例中，第一凸曲線516的最小曲率半徑等于或小于第一深度640。在其他實施例中，第一凸曲線516的最小曲率半徑大于第一深度640。在一些實施例中，第一凸曲線516具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，第一凸曲線516具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。

在所示實施例中，第二凸曲線520具有由半徑箭頭650示出的曲率半徑。該曲率半徑是正的，因為由半徑箭頭650示出的曲率半徑的中心在晶片500內(nèi)或晶片500的襯底102內(nèi)。在各個實施例中，第二凸曲線520具有從中間端點636和第二端點638處的高值到中間端點636與第二端點638之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在中間端點636與第二端點638之間的中點處，并且由圖6中的半徑箭頭650的位置示出。在其他實施例中，第二凸曲線520具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，第二凸曲線520具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。在所示實施例中，第一凸曲線516的最小曲率半徑646小于第二凸曲線520的最小曲率半徑650。

在所示實施例中，中間凹曲線518具有由半徑箭頭648示出的曲率半徑。該曲率半徑是負(fù)的，因為由半徑箭頭648所示的曲率半徑的中心在晶片500外或晶片500的襯底102外。在各個實施例中，中間凹曲線518具有從第一端點632和中間端點636處的高值到第一端點632與中間端點636之間的點處的低值或最小值連續(xù)變化的曲率半徑。在一個實施例中，最小值發(fā)生在第一端點632與中間端點636之間的中點處并且由圖6中的半徑箭頭648的位置示出。在其他實施例中，中間凹曲線518具有不變化的曲率半徑。在其他實施例中，中間凹曲線518具有在一個或多個高值與一個或多個低值之間變化的曲率半徑。

在所示實施例中，中間凹曲線518在第一端點632處接合第一凸曲線516。在一個實施例中，第一凸曲線516和中間凹曲線518的至少一部分652具有正梯度。部分652是中間凹曲線518的接合第一凸曲線516的部分。梯度被定義為針對中間凹曲線518的部分652和針對第一凸曲線616的垂直方向654上的變化與徑向660上的變化的比率。

圖7示出了形成具有彎曲邊緣輪廓的晶片的方法的實施例的流程圖。以700示出該方法。在702中，提供晶片200，其包括前表面204、后表面224以及位于前表面204和后表面224之間的邊緣208。在704中，在前表面204的邊緣206與晶片200的邊緣208的側(cè)面222之間形成彎曲邊緣輪廓210。彎曲邊緣輪廓210包括接合前表面204的邊緣206的第一凸曲線216、接合側(cè)面222的第二凸曲線220以及接合第一凸曲線216和第二凸曲線220的中間凹曲線218。

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：形成第一凸曲線216以具有小于第二凸曲線220的最小曲率半徑450的最小曲率半徑446。在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：形成第一凸曲線216以具有在前表面204的水平下方處于第一深度440的第一端點432。在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：形成第一凸曲線216以具有等于或小于第一深度440的最小曲率半徑。在另一實施例中，第一凸曲線216的最小曲率半徑大于第一深度440。在一個實施例中，第一深度440等于或小于150微米。在一個實施例中，第一深度440等于或小于100微米。在一個實施例中，第一深度440等于或小于50微米。在其他實施例中，第一深度440可具有其他適當(dāng)值。

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：形成第二凸曲線220以在前表面204的水平下方的第二深度444處接合側(cè)面222。在該實施例中，第二深度444大于第一深度440。在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：形成中間凹曲線218以在前表面204的水平下方的中間深度442處接合第二凸曲線220。在該實施例中，中間深度442大于第一深度440且小于第二深度444。

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：在徑向460上形成晶片200的邊緣208以形成凸曲線216、凸曲線220和中間曲線218。在該實施例中，徑向460包括相對于徑向460具有多達(dá)且包括30°的角度偏移。在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210可以通過利用晶片邊緣研磨輪的研磨工藝來完成。在一個實施例中，邊緣研磨輪具有與彎曲邊緣輪廓210相反的表面形狀。在一個實施例中，晶片200的邊緣208可以在垂直方向462上形成以形成凸曲線216、凸曲線220和中間凹曲線218。在該實施例中，垂直方向462包括與垂直方向462具有多達(dá)且包括30°的角度偏差。

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210包括：在徑向460上形成晶片200的邊緣208以形成凸曲線216和凸曲線220的至少一部分；以及在垂直方向462上形成晶片200的邊緣208以形成中間凹曲線218。在該實施例中，徑向460包括與徑向460具有多達(dá)且包括30°的角度偏差。在該實施例中，垂直方向462包括與垂直方向462具有多達(dá)且包括30°的角度偏差。在各個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓210可以通過利用在徑向460、垂直方向462或者徑向460和垂直方向462兩者上施加的晶片邊緣研磨輪的研磨工藝來完成。在一個實施例中，邊緣研磨輪具有與彎曲邊緣輪廓210相反的表面形狀。在其他實施例中，凸曲線216、凸曲線220和中間凹曲線218可以在徑向460、垂直方向462或者徑向460和垂直方向462兩者上順次或獨立形成。在其他實施例中，彎曲邊緣輪廓210可使用其他適當(dāng)?shù)姆椒▉硇纬伞?/p>

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓510包括：在徑向660上形成晶片500的邊緣508以形成凸曲線516、凸曲線520和中間曲線518。在該實施例中，徑向660包括與徑向660具有多達(dá)且包括30°的角度偏移的方向。在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓510可以通過使用晶片邊緣研磨輪的研磨工藝來完成。在一個實施例中，邊緣研磨輪具有與彎曲邊緣輪廓510的相反的表面形狀。在一個實施例中，晶片500的邊緣508可以形成在垂直方向662中以形成凸曲線516、凸曲線520和中間凹曲線518。在該實施例中，垂直方向662包括與垂直方向662具有多達(dá)且包括30°的角度偏移的方向。

在一個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓510包括：在徑向660上形成晶片500的邊緣508以形成凸曲線516和凸曲線520中的至少一個，并且在垂直方向662上形成晶片500的邊緣508以形成中間凹曲線518。在該實施例中，徑向660包括與徑向660具有多達(dá)且包括30°的角度偏移的方向。在該實施例中，垂直方向662包括與垂直方向662具有多達(dá)且包括30°的角度偏移的方向。在各個實施例中，形成彎曲邊緣輪廓510可以通過使用在徑向660、垂直方向662或者徑向660和垂直方向662兩者上施加的晶片邊緣研磨輪的研磨工藝來完成。在一個實施例中，邊緣研磨輪具有與彎曲邊緣輪廓510相反的表面形狀。在其他實施例中，凸曲線516、凸曲線520和中間凹曲線518可以在徑向660、垂直方向662或者徑向660和垂直方向662兩者上順次或單獨形成。在其他實施例中，彎曲邊緣輪廓510可使用其他適當(dāng)?shù)姆椒▉硇纬伞?/p>

諸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等的空間相對術(shù)語用于描述的方便，用于解釋一個元件相對于第二元件的定位。這些術(shù)語用于包括除附圖所示不同定向之外的設(shè)備的不同定向。此外，諸如“第一”、“第二”等的術(shù)語也用于描述各種元件、區(qū)域、部分等，并且也不用于限制。類似的術(shù)語在說明書中表示相似的元件。

如本文所使用的，術(shù)語“具有”、“包含”、“包括”等是開放性術(shù)語，其表示所提元件或特征的存在，但是不排除附加的元件或特征。定冠詞“一個”和“該”用于包括多個和單個，除非另有明確指定。

雖然考慮變形和申請的上述范圍，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于上述描述，也不被附圖所限制。相反，本發(fā)明僅通過以下權(quán)利要求及其等效物來限制。