晶圆结构及晶圆加工方法技术

公开了一种晶圆结构及一种晶圆测试方法。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多个第一功能层和多个第二功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开，所述多个第二功能层位于所述划片道中；以及位于所述多个第二功能层下方的多个划片标记，其中，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和所述多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第二功能层用于提供所述多个管芯中的相邻管芯之间的机械和/或电连接。所述晶圆结构可以在划片道中提供功能层，并且便于激光切割分离相邻的管芯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工领域，更具体地，涉及晶圆划片结构及晶圆加工方法。
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，本专利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及晶圆加工方法。根据本专利技术的一方面，提供一种晶圆结构，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多个第一功能层和多个第二功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开，所述多个第二功能层位于所述划片道中；以及位于所述多个第二功能层下方的多个划片标记，其中，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和所述多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第二功能层用于提供所述多个管芯中的相邻管芯之间的机械和/或电连接。优选地，所述多个划片标记是在所述第一表面开口的多个凹槽，所述多个第二功能层分别覆盖所述开口的至少一部分。优选地，所述多个划片标记是在所述第二表面开口的多个凹槽。优选地，所述划片道用于激光切割，并且所述多个凹槽的延伸方向与激光扫描移动的方向一致。优选地，所述多个凹槽的长度大于等于所述多个第二功能层的相应功能层沿着激光扫描移动的方向的尺寸。优选地，所述多个凹槽的宽度小于5微米。优选地，所述多个凹槽的深度达到所述激光扫描在所述半导体衬底中的聚焦深度。优选地，所述多个管芯分别为MEMS麦克风，所述多个第二功能层用于提供相邻的MEMS麦克风的公共锚区和电连接中的至少之一。根据本专利技术的另一方面，提供一种晶圆加工方法，包括：形成多个管芯，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和位于半导体衬底的第一表面上的多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开；在所述划片道中形成多个第二功能层，用于提供所述多个管芯中的相邻管芯之间的机械和/或电连接；在所述多个第二功能层下方，形成多个划片标记；以及沿着划片道进行激光切割。优选地，形成多个划片标记包括形成在所述第一表面开口的多个凹槽，其中，在形成所述多个划片标记之后形成所述第二功能层，使得所述多个第二功能层分别覆盖所述开口的至少一部分。优选地，形成多个划片标记包括形成在所述半导体衬底的第二表面开口的多个凹槽，其中所述第一表面和所述第二表面彼此相对。优选地，所述激光切割包括：在半导体衬底的所述第二表面附着胶膜；在半导体衬底的所述第一表面，沿着划片道移动激光，执行激光扫描，在所述半导体衬底中形成改质层；以及扩展胶膜，使得相邻的管芯彼此分离。优选地，所述激光切割的方向与所述多个凹槽的延伸方向一致。优选地，沿着划片道执行多次激光扫描，使得每次激光扫描中，激光聚焦于所述半导体衬底中的不同深度。优选地，所述多次激光扫描中的至少一次激光扫描的深度达到凹槽的深度。优选地，所述激光扫描形成的改质层以提供初始裂纹，所述初始裂纹与所述多个凹槽形成连续的路径。优选地，在形成所述多个第二功能层的步骤和激光切割的步骤之间，还包括执行晶圆测试，其中，所述多个第二功能层提供所述多个管芯的连接，从而实现所述多个管芯的串联或并联测试。根据本专利技术的实施例的晶圆结构和晶圆测试方法，在划片道中提供功能层。该功能层例如可以避免在管芯内部形成附加的用于测试的互连，提高了芯片利用率，降低了成本。在激光切割之前，划片道的功能层实现相邻的管芯之间的连接，使得可以在晶圆测试中实现多个管芯的串联或并联测试。在晶圆测试之后，利用划片标记和激光扫描移动形成的初始裂纹二者的连续路径，将管芯彼此分离，然后封装成单独的产品。进一步地，所述晶圆结构在划片道的功能层下方形成划片标记，使得激光扫描形成的初始裂纹和划片标记形成大致连续的路径，从而便于激光切割分离相邻的管芯，提高了管芯的成品率。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利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是根据本专利技术的第一实施例的晶圆结构的立体示意图、俯视图和截面图。图3a至3c是根据本专利技术的第二实施例的晶圆结构的立体示意图、俯视图和截面图。图4是根据本专利技术的第二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专利技术。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。在本专利技术的描述中，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，在本专利技术的描述中，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”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。本专利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、位于半导体衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆结构，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多个第一功能层和多个第二功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开，所述多个第二功能层位于所述划片道中；以及位于所述多个第二功能层下方的多个划片标记，其中，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和所述多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第二功能层用于提供所述多个管芯中的相邻管芯之间的机械和/或电连接。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆结构，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多个第一功能层和多个第二功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开，所述多个第二功能层位于所述划片道中；以及位于所述多个第二功能层下方的多个划片标记，其中，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和所述多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第二功能层用于提供所述多个管芯中的相邻管芯之间的机械和/或电连接。2.根据权利要求1所述的晶圆结构，其中，所述多个划片标记是在所述第一表面开口的多个凹槽，所述多个第二功能层分别覆盖所述开口的至少一部分。3.根据权利要求1所述的晶圆结构，其中，所述多个划片标记是在所述第二表面开口的多个凹槽。4.根据权利要求2或3所述的晶圆结构，其中，所述划片道用于激光切割，并且所述多个凹槽的延伸方向与激光扫描移动的方向一致。5.根据权利要求4所述的晶圆结构，其中，所述多个凹槽的长度大于等于所述多个第二功能层的相应功能层沿着激光扫描移动的方向的尺寸。6.根据权利要求4所述的晶圆结构，其中，所述多个凹槽的宽度小于5微米。7.根据权利要求4所述的晶圆结构，其中，所述多个凹槽的深度达到所述激光扫描在所述半导体衬底中的聚焦深度。8.根据权利要求1所述的晶圆结构，其中，所述多个管芯分别为MEMS麦克风，所述多个第二功能层用于提供相邻的MEMS麦克风的公共锚区和电连接中的至少之一。9.一种晶圆加工方法，包括：形成多个管芯，所述多个管芯分别包括半导体衬底的一部分和位于
\t半导体衬底的第一表面上的多个第一功能层中的相应一个功能层，所述多个第一功能层由划片道隔开；在所...

【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：发明
国别省市：北京;11