[实用新型]晶圆结构

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型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。

根据本实用新型的一方面，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。

根据本实用新型的另一方面，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。