本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域,特別是涉及一種晶圓的切割道結(jié)構(gòu)及芯片。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體芯片封裝工藝中,需要對(duì)芯片進(jìn)行切割,切割過(guò)程在切割道中進(jìn)行。切割的機(jī)械力可能導(dǎo)致邊緣處形成微小裂痕,尤其是接近邊角處。所形成的裂痕可能會(huì)朝向集成電路的中心電路區(qū)域推進(jìn)而造成其中的電路區(qū)域毀壞。為了保護(hù)電路區(qū)域,一般會(huì)在集成電路芯片上介于電路區(qū)域以及其切割道之間,配置芯片密封環(huán)(seal ring),傳統(tǒng)的密封環(huán)一般采用多層金屬層疊加,通常為雙密封環(huán)(內(nèi)外共兩圈)或單密封環(huán)(僅一圈)。芯片密封環(huán)可以防止任何裂痕侵入集成電路內(nèi)部的電路區(qū)域?,F(xiàn)有的密封環(huán)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖1,圖1為包含有密封環(huán)的芯片的局部截面示意圖,如圖所示,所述密封環(huán)1以為單密封環(huán)為例,包括焊墊11,還包括位于所述焊墊11上下兩側(cè)的鈍化層,以及位于上述結(jié)構(gòu)下方的疊層結(jié)構(gòu),例如包括七層金屬層以及七層通孔層,由圖1可知,所述密封環(huán)1的金屬層自下而上依次包括金屬層M1、金屬層M2、金屬層M3、金屬層M4、金屬層M5、金屬層TM1、金屬層TM2,其中金屬層TM2為頂層金屬,且相鄰金屬層之間通過(guò)通孔層相連接,如圖所述還顯示了通孔層V1、通孔層V2、通孔層V3、通孔層V4、通孔層V5、通孔層TV1及通孔層TV2。
然而,隨著芯片尺寸的變小,芯片與芯片間的切割道尺寸也逐步縮小,切割道尺寸的縮小給后段的切割(die saw)工藝帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),而切割過(guò)程的微小裂縫也成為影響產(chǎn)品可靠性能的一個(gè)隱患。在切割工藝過(guò)程中,甚至?xí)茐牡裘芊猸h(huán),裂縫最終進(jìn)入芯片內(nèi)部,對(duì)芯片本身造成致命的傷害。而常規(guī)的目檢無(wú)法檢測(cè)到刀片偏移引起的異常,從而這些微小裂縫在日常的目檢中無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn),而最終在終端產(chǎn)品上造成功能失效,造成較大的損失。
因此,提供一種晶圓切割道結(jié)構(gòu)以解決上述問(wèn)題實(shí)屬必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓切割道結(jié)構(gòu),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行日常目檢時(shí),無(wú)法檢測(cè)道由于刀片偏移引起的異常的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實(shí)用新型提供一種晶圓切割道結(jié)構(gòu),適于將晶圓分隔為若干個(gè)芯片,其中,所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)與芯片之間設(shè)有密封環(huán),其特征在于,所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)包括:
監(jiān)測(cè)環(huán),環(huán)繞所述密封環(huán)設(shè)置,且與所述密封環(huán)相距一安全距離。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述安全距離大于或等于所述監(jiān)測(cè)環(huán)的線寬。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述密封環(huán)包括疊層結(jié)構(gòu)以及與其相連接的焊墊,且所述監(jiān)測(cè)環(huán)的厚度等于所述焊墊的厚度。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述監(jiān)測(cè)環(huán)與所述焊墊位于同一金屬層。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,還包括位于所述監(jiān)測(cè)環(huán)上下兩側(cè)的上鈍化層以及下鈍化層,其中,至少所述上鈍化層將所述監(jiān)測(cè)環(huán)全部覆蓋。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述監(jiān)測(cè)環(huán)的縱截面的形狀包括圓形、方形、圓環(huán)形、或方環(huán)形。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述監(jiān)測(cè)環(huán)的為鋁材質(zhì)的監(jiān)測(cè)環(huán)。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,還包括測(cè)試結(jié)構(gòu),位于所述監(jiān)測(cè)環(huán)的正下方。
本實(shí)用新型還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:功能器件區(qū)域、密封環(huán)以及上述方案中任一項(xiàng)所述的晶圓切割道結(jié)構(gòu);其中
所述密封環(huán)位于所述功能器件區(qū)域及所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)之間,且所述密封環(huán)環(huán)繞所述功能器件區(qū)域,以將所述功能器件區(qū)域與所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)隔離開(kāi)。
如上所述,本實(shí)用新型的晶圓切割道結(jié)構(gòu),在具體操作過(guò)程中,具有如下有益效果:
1、在日常目檢的過(guò)程中,及早發(fā)現(xiàn)切割工藝的偏差引起的微小裂紋,并及早進(jìn)行工藝調(diào)整,從而避免造成較大的損失。
2、本實(shí)用新型所提供的結(jié)構(gòu),可以現(xiàn)有工藝同時(shí)曝光顯影,簡(jiǎn)化工藝,降低生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2顯示為本實(shí)用新型實(shí)施例一中提供的晶圓切割道結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的襯底結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3顯示為本實(shí)用新型實(shí)施例一中提供的晶圓切割道結(jié)構(gòu)的剖面圖。
元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 密封環(huán)
11 焊墊
21 上鈍化層
22 下鈍化層
3 襯底
4 監(jiān)測(cè)環(huán)
A 密封環(huán)區(qū)域
B 切割道結(jié)構(gòu)區(qū)域
C 測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
請(qǐng)參閱圖2至圖3。需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想,雖圖示中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局形態(tài)也可能更為復(fù)雜。
實(shí)施例一
如圖2-圖3所示,本實(shí)用新型提供一種晶圓切割道結(jié)構(gòu),適于將晶圓分隔為若干個(gè)芯片,其中,所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)與所述芯片之間設(shè)置有密封環(huán)1,所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)包括:
監(jiān)測(cè)環(huán)4,環(huán)繞所述密封環(huán)1設(shè)置,且與所述密封環(huán)1相距一安全距離d。
具體的,如圖2所示,在芯片的制作過(guò)程中,通常提供一半導(dǎo)體襯底3,所述襯底3包括密封環(huán)區(qū)域A以及包圍所述密封環(huán)區(qū)域A的切割道結(jié)構(gòu)區(qū)域B。其中,所述密封環(huán)區(qū)域A用于制作所述密封環(huán)1。在本實(shí)施例中,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4設(shè)置于與所述切割道結(jié)構(gòu)區(qū)域B對(duì)應(yīng)的位置,并與所述密封環(huán)1相距一安全距離d。
作為示例,所述安全距離d大于或等于所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的線寬。
具體的,所述安全距離d不得小于所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的最小尺寸。
作為示例,所述密封環(huán)1包括疊層結(jié)構(gòu)以及與其相連接的焊墊11,且所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的厚度等于所述焊墊11的厚度。
具體的,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4屬于所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)的一部分,在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,位于所述切割道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的較為靠上的部分,或者所述監(jiān)測(cè)環(huán)4部分裸露在所述切割道結(jié)構(gòu)的表面。
作為示例,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4與所述焊墊11的所述焊墊11位于同一金屬層。
優(yōu)選地,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4為與所述焊墊11為刻蝕同一金屬層形成的結(jié)構(gòu)。具體的,在芯片的制作過(guò)程中,可以對(duì)所述焊墊11進(jìn)行改版,增加所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的圖形,這樣,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4便可與所述焊墊11同時(shí)進(jìn)行曝光顯影,從而在所述密封環(huán)1的外圍形成所述監(jiān)測(cè)環(huán)4,簡(jiǎn)化工藝,降低生產(chǎn)成本。
作為示例,還包括位于所述監(jiān)測(cè)環(huán)4上下兩側(cè)的上鈍化層21以及下鈍化層22,其中,至少所述上鈍化層21將所述監(jiān)測(cè)環(huán)4全部覆蓋。
作為示例,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的縱向截面的形狀包括圓形、方形、圓環(huán)形、或方環(huán)形。
作為示例,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的為鋁材質(zhì)的監(jiān)測(cè)環(huán)。
具體的,在本實(shí)施例中,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4為鋁材質(zhì)的監(jiān)測(cè)環(huán),在其他實(shí)施例中,也可以為實(shí)現(xiàn)相同功能的其他監(jiān)測(cè)環(huán)。優(yōu)選地,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4與所述焊墊11為相同材質(zhì)的結(jié)構(gòu),從而在同時(shí)曝光顯影的過(guò)程中簡(jiǎn)化制造工藝。
作為示例,還包括測(cè)試結(jié)構(gòu),位于所述監(jiān)測(cè)環(huán)4的正下方。
具體的,所述切割道區(qū)域B中還包括測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域C,用于制作測(cè)試結(jié)構(gòu)(Test Key),檢驗(yàn)工藝是否合格。進(jìn)行晶粒切割時(shí),通常由所述切割道區(qū)域B中的測(cè)試結(jié)構(gòu)區(qū)域C進(jìn)行切割。從而,所述監(jiān)測(cè)環(huán)4與所述測(cè)試結(jié)構(gòu)上下對(duì)應(yīng)設(shè)置,節(jié)省所述切割道結(jié)構(gòu)的空間,同時(shí),實(shí)現(xiàn)本結(jié)構(gòu)在目檢中即可發(fā)現(xiàn)微小裂紋的作用。
需要說(shuō)明的是,在實(shí)際的晶圓切割過(guò)程中,刀片可能會(huì)切到所述監(jiān)測(cè)環(huán)4,此時(shí),若檢測(cè)到所述監(jiān)測(cè)環(huán)4被切到,如觀察到產(chǎn)生了所述監(jiān)測(cè)環(huán)4碎屑或所述監(jiān)測(cè)環(huán)4上覆蓋的鈍化層被切割,使得被鈍化層覆蓋的所述監(jiān)測(cè)環(huán)4裸露出來(lái)被目檢到,則便可知道其內(nèi)部產(chǎn)生了裂紋。
實(shí)施例二
本實(shí)用新型還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),本實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:功能器件區(qū)域、密封環(huán)1以及如實(shí)施例一中任一方案所述的晶圓切割道結(jié)構(gòu);其中
所述密封環(huán)1位于所述功能器件區(qū)域及所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)之間,且所述密封環(huán)1環(huán)繞所述功能器件區(qū)域,以將所述功能器件區(qū)域與所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)隔離開(kāi)。
綜上所述,本實(shí)用新型提供一種晶圓切割道結(jié)構(gòu),適于將晶圓分隔為若干個(gè)芯片,其中,所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)與所述芯片之間設(shè)置有密封環(huán),所述晶圓切割道結(jié)構(gòu)包括:監(jiān)測(cè)環(huán),設(shè)置于所述密封環(huán)外圍,與所述密封環(huán)相距一安全距離。通過(guò)上述方案,在進(jìn)行日常目檢時(shí),可以及早發(fā)現(xiàn)切割工藝偏差,并及早進(jìn)行工藝調(diào)整。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。