晶圆结构制造技术

技术编号:14676065 阅读:150 留言:0更新日期:2017-02-18 16:57
公开了一种晶圆结构,所述晶圆结构用于形成多个管芯,包括:半导体衬底,所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面;位于所述半导体衬底的第一表面上的至少一个第一功能层和至少一个第二功能层,并且所述至少一个第一功能层和所述至少一个第二功能层包括公共的第一牺牲层,所述至少一个第二功能层位于划片道中;以及位于划片道中的多个划片标记,所述多个划片标记用于在激光切割时分离所述多个管芯中的相邻管芯。所述晶圆结构采用第一牺牲层在生产工艺中提高晶圆结构的强度,从而保护晶圆结构和生产设备。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体加工领域,更具体地,涉及晶圆划片结构。
技术介绍
半导体集成电路的制造过程,大致上可分为晶圆制造、晶圆测试、切割、封装及最后的测试。晶圆(wafer)是用于制作硅半导体集成电路制作的晶片,形状通常为圆形。晶圆的尺寸例如为6英寸、8英寸或12英寸。在晶圆上形成由层叠绝缘膜和功能膜组成的功能层,采用功能层形成排列成阵列的多个管芯。然后,在晶圆测试步骤以对管芯作电性测试,将不合格的管芯淘汰,并将合格的管芯从晶圆切割成个独立的管芯。之后,封装是将合格的管芯进行包装与打线,形成封装后的芯片,最后需要再进行电性测试以确保集成电路的质量。在晶圆上形成多个管芯可以批量获得性能一致性良好的多个产品,并且可以显著降低管芯的制造成本。因此,晶圆切割是现代半导体工艺的必要步骤。晶圆切割的工艺包括机械切割或激光切割。在相邻的管芯之间预先形成划片道。在机械切割时,采用轮刀或片刀沿着划片道切割晶圆,去除划片道中的大部分材料。由于机械切割产生碎屑,因此,在机械切割时还需要清洗去除碎屑。在激光切割时,在晶圆的正面将激光聚焦于晶圆内部形成改质层以形成初始裂纹,然后激光沿着划片道移动,在晶圆的背面形成胶膜,然后通过扩展胶膜分离管芯。与机械切割相比,激光切割不会产生碎屑,从而可以减少工艺步骤。激光切割的精度高,仅仅需要提供窄的划片道,从而可以提高晶圆的利用率。激光切割的缺点是难以穿透晶圆上的功能层。在晶圆测试中,划片道中的功能层可以提供多个管芯的连接,实现多个管芯的串联或并联测试。然而,如果在划片道中形成功能层,由于功能层的遮挡,在划片道中难以形成连续的初始裂纹,导致管芯的分离失败甚至管芯的损坏。因此,希望进一步为激光切割设计新的划片道,从而可以用于分离经由划片道的功能层彼此连接的多个管芯。
技术实现思路
有鉴于此,本技术的目的在于提供一种包括功能层且便于激光切割的晶圆结构。根据本技术,提供一种晶圆结构,用于形成多个管芯,其特征在于,包括:半导体衬底,所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面;位于所述半导体衬底的第一表面上的至少一个第一功能层和至少一个第二功能层,并且所述至少一个第一功能层和所述至少一个第二功能层包括公共的第一牺牲层,所述至少一个第二功能层位于划片道中;以及位于划片道中的多个划片标记,所述多个划片标记用于在激光切割时分离所述多个管芯中的相邻管芯。优选地,所述多个划片标记为以下至少之一:所述第一表面上开口的凹槽、所述第二表面上开口的凹槽、或者从所述第一表面延伸至所述第二表面的开口。优选地,所述多个划片标记位于所述第一牺牲层下方。优选地,所述第一牺牲层的厚度为0.5微米~5微米。优选地,所述多个划片标记的延伸方向与激光扫描移动的方向一致。优选地,所述多个划片标记沿着所述划片道延伸的总长度占所述划片道自身长度的比例不超过50%。优选地,所述多个划片标记的宽度为5微米~120微米。优选地,所述至少一个第一功能层由所述划片道隔开。优选地,所述多个管芯分别为MEMS麦克风,所述至少一个第二功能层还包括振膜、第二牺牲层和背电极,所述第一牺牲层用于提供用于固定所述振膜的锚区,所述第二牺牲层用于分隔所述振膜和所述背电极,所述半导体衬底中形成从所述第二表面到达所述振膜的声腔。优选地,所述划片标记与所述声腔同时形成。在上述根据本技术实施例的晶圆结构中,采用第一牺牲层在生产工艺中提高晶圆结构的强度,从而保护晶圆结构和生产设备。在一个优选的实施例中,采用预定长度和宽度的划片标记,可以减少划片机对准精度自检的频次,从而降低生产成本和管芯成本。在另一个优选的实施例中,采用预定厚度的第一牺牲层,在蚀刻中利用蚀刻选择性,在半导体衬底中同时形成声腔和划片标记。在蚀刻之后保留第一牺牲层位于划片标记上方的部分,可以提供激光切割后管芯的强度。由于第一牺牲层的厚度控制在预定范围内,因此,可以避免晶圆结构在制造和传输过程中碎裂,以及避免晶圆结构由于第一牺牲层过厚而发生变形,从而提高管芯的成品率。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述,本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:图1a至1c是根据现有技术的晶圆结构的立体示意图、俯视图和截面图。图2a至2c是根据本技术的实施例的晶圆结构在形成划片标记之后的立体示意图、俯视图和截面图。图3a至3c是根据本技术的实施例的晶圆结构在释放结构之后的立体示意图、俯视图和截面图。图4a至4c是根据本技术的实施例的晶圆结构在激光照射时的立体示意图、俯视图和截面图。图5是根据本技术的实施例的晶圆结构在激光照射状态的截面图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,可能未示出某些公知的部分。应当理解,在描述某个结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将该结构翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形,本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。在本技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请中,术语“晶圆结构”表示采用晶圆形成且包括半导体衬底和功能层的半导体结构,其中,晶圆主要用于提供半导体器件的衬底。本技术可以各种形式呈现,以下将描述其中一些示例。图1a至1c是根据现有技术的晶圆结构的立体示意图、俯视图和截面图。在图1b中的线AA示出图1c所示截面图的截取位置。如图1a至1c所示,晶圆结构100包括半导体衬底110、位于半导体衬底110的第一表面上的多个功能层150、160和180,位于半导体衬底110相对的第二表面上的胶膜120。该晶圆结构100提供由划片道隔开的两个的管芯D1和D2,其中,管芯D1包括半导体衬底110和一部分以及功能层150,管芯D2包括半导体衬底110的另一部分以及功能层160。功能层180用于提供管芯D1和D2之间的多个互连。典型地,功能层可以由多个绝缘膜和多个金属膜堆叠而成。根据管芯D1和D2的类型不同,所述多个功能层150、160和180的结构不同。例如,管芯D1和D2可以为模拟电路或数字电路,其中,功能层用于形成晶体管的至少一部分结构。采用绝缘膜作为晶体管的层间电介质,采用金属膜形成到达有源区的接触和导电通道。管芯D1和D2还可以是微机电系统(MEMS)芯片,例如MEMS麦克风,则功能层用于形成MEMS结构。采用绝缘膜形成MEMS麦克风的牺牲层和锚区,采用金属层形成MEMS麦克风的振膜和背电极。在管芯D1和D2为MEMS麦克风时,每个管芯对应于一个MEMS麦克风。功能层180用于提供管芯D1和D2的公共的锚区、或者用于晶圆测试的电连接。在晶圆测试中,划片道中的功能层可以提供多个管芯的连接,实现多个管芯的串联或并联测试。在晶圆测试完成之后,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种晶圆结构,用于形成多个管芯,其特征在于,包括:半导体衬底;位于所述半导体衬底上的至少一个第一功能层和至少一个第二功能层,并且所述至少一个第一功能层和所述至少一个第二功能层包括公共的第一牺牲层,所述至少一个第二功能层位于划片道中;以及位于划片道中的多个划片标记,所述多个划片标记用于在激光切割时分离所述多个管芯中的相邻管芯。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆结构,用于形成多个管芯,其特征在于,包括:半导体衬底;位于所述半导体衬底上的至少一个第一功能层和至少一个第二功能层,并且所述至少一个第一功能层和所述至少一个第二功能层包括公共的第一牺牲层,所述至少一个第二功能层位于划片道中;以及位于划片道中的多个划片标记,所述多个划片标记用于在激光切割时分离所述多个管芯中的相邻管芯。2.根据权利要求1所述的晶圆结构,其特征在于,所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面,所述至少一个第一功能层和所述至少一个第二功能层位于所述第一表面上,所述多个划片标记为以下至少之一:所述第一表面上开口的凹槽、所述第二表面上开口的凹槽、或者从所述第一表面延伸至所述第二表面的开口。3.根据权利要求1所述的晶圆结构,其特征在于,所述多个划片标记位于所述第一牺牲层下方。4.根据权利要求1所述的晶圆结构,其特征在于,所述第一牺牲层的厚度为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员:万蔡辛朱佳辉
申请(专利权)人:北京卓锐微技术有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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