CN206422061U - 晶圆切割道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶圆切割道结构，适于将晶圆分隔为若干个芯片，其中，所述晶圆切割道结构与所述芯片之间设置有密封环，所述晶圆切割道结构包括：监测环，设置于所述密封环***，与所述密封环相距一安全距离。通过上述方案，在进行日常的目检时，可以及早发现切割工艺的偏差，并及早进行工艺调整，从而避免造成较大的损失。

Description

晶圆切割道结构

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种晶圆的切割道结构及芯片。

背景技术

在半导体芯片封装工艺中，需要对芯片进行切割，切割过程在切割道中进行。切割的机械力可能导致边缘处形成微小裂痕，尤其是接近边角处。所形成的裂痕可能会朝向集成电路的中心电路区域推进而造成其中的电路区域毁坏。为了保护电路区域，一般会在集成电路芯片上介于电路区域以及其切割道之间，配置芯片密封环(seal ring)，传统的密封环一般采用多层金属层叠加，通常为双密封环(内外共两圈)或单密封环(仅一圈)。芯片密封环可以防止任何裂痕侵入集成电路内部的电路区域。现有的密封环结构请参阅图1，图1为包含有密封环的芯片的局部截面示意图，如图所示，所述密封环1以为单密封环为例，包括焊垫11，还包括位于所述焊垫11上下两侧的钝化层，以及位于上述结构下方的叠层结构，例如包括七层金属层以及七层通孔层，由图1可知，所述密封环1的金属层自下而上依次包括金属层M1、金属层M2、金属层M3、金属层M4、金属层M5、金属层TM1、金属层TM2，其中金属层TM2为顶层金属，且相邻金属层之间通过通孔层相连接，如图所述还显示了通孔层V1、通孔层V2、通孔层V3、通孔层V4、通孔层V5、通孔层TV1及通孔层TV2。

然而，随着芯片尺寸的变小，芯片与芯片间的切割道尺寸也逐步缩小，切割道尺寸的缩小给后段的切割(die saw)工艺带来了严峻的挑战，而切割过程的微小裂缝也成为影响产品可靠性能的一个隐患。在切割工艺过程中，甚至会破坏掉密封环，裂缝最终进入芯片内部，对芯片本身造成致命的伤害。而常规的目检无法检测到刀片偏移引起的异常，从而这些微小裂缝在日常的目检中无法及时发现，而最终在终端产品上造成功能失效，造成较大的损失。

因此，提供一种晶圆切割道结构以解决上述问题实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆切割道结构，用于解决现有技术中在进行日常目检时，无法检测道由于刀片偏移引起的异常的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆切割道结构，适于将晶圆分隔为若干个芯片，其中，所述晶圆切割道结构与芯片之间设有密封环，其特征在于，所述晶圆切割道结构包括：

监测环，环绕所述密封环设置，且与所述密封环相距一安全距离。

作为本实用新型的一种优选方案，所述安全距离大于或等于所述监测环的线宽。

作为本实用新型的一种优选方案，所述密封环包括叠层结构以及与其相连接的焊垫，且所述监测环的厚度等于所述焊垫的厚度。

作为本实用新型的一种优选方案，所述监测环与所述焊垫位于同一金属层。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括位于所述监测环上下两侧的上钝化层以及下钝化层，其中，至少所述上钝化层将所述监测环全部覆盖。

作为本实用新型的一种优选方案，所述监测环的纵截面的形状包括圆形、方形、圆环形、或方环形。

作为本实用新型的一种优选方案，所述监测环的为铝材质的监测环。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括测试结构，位于所述监测环的正下方。

本实用新型还提供一种半导体结构，所述半导体结构包括：功能器件区域、密封环以及上述方案中任一项所述的晶圆切割道结构；其中

所述密封环位于所述功能器件区域及所述晶圆切割道结构之间，且所述密封环环绕所述功能器件区域，以将所述功能器件区域与所述晶圆切割道结构隔离开。

如上所述，本实用新型的晶圆切割道结构，在具体操作过程中，具有如下有益效果：

1、在日常目检的过程中，及早发现切割工艺的偏差引起的微小裂纹，并及早进行工艺调整，从而避免造成较大的损失。

2、本实用新型所提供的结构，可以现有工艺同时曝光显影，简化工艺，降低生产成本。

附图说明

图1显示为现有技术中密封环的结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例一中提供的晶圆切割道结构对应的衬底结构剖面图。

图3显示为本实用新型实施例一中提供的晶圆切割道结构的剖面图。

元件标号说明

1 密封环

11 焊垫

21 上钝化层

22 下钝化层

3 衬底

4 监测环

A 密封环区域

B 切割道结构区域

C 测试结构区域

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图2至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

如图2-图3所示，本实用新型提供一种晶圆切割道结构，适于将晶圆分隔为若干个芯片，其中，所述晶圆切割道结构与所述芯片之间设置有密封环1，所述晶圆切割道结构包括：

监测环4，环绕所述密封环1设置，且与所述密封环1相距一安全距离d。

具体的，如图2所示，在芯片的制作过程中，通常提供一半导体衬底3，所述衬底3包括密封环区域A以及包围所述密封环区域A的切割道结构区域B。其中，所述密封环区域A用于制作所述密封环1。在本实施例中，所述监测环4设置于与所述切割道结构区域B对应的位置，并与所述密封环1相距一安全距离d。

作为示例，所述安全距离d大于或等于所述监测环4的线宽。

具体的，所述安全距离d不得小于所述监测环4的最小尺寸。

作为示例，所述密封环1包括叠层结构以及与其相连接的焊垫11，且所述监测环4的厚度等于所述焊垫11的厚度。

具体的，所述监测环4属于所述晶圆切割道结构的一部分，在本实施例中，优选地，位于所述切割道结构内部的较为靠上的部分，或者所述监测环4部分裸露在所述切割道结构的表面。

作为示例，所述监测环4与所述焊垫11的所述焊垫11位于同一金属层。

优选地，所述监测环4为与所述焊垫11为刻蚀同一金属层形成的结构。具体的，在芯片的制作过程中，可以对所述焊垫11进行改版，增加所述监测环4的图形，这样，所述监测环4便可与所述焊垫11同时进行曝光显影，从而在所述密封环1的***形成所述监测环4，简化工艺，降低生产成本。

作为示例，还包括位于所述监测环4上下两侧的上钝化层21以及下钝化层22，其中，至少所述上钝化层21将所述监测环4全部覆盖。

作为示例，所述监测环4的纵向截面的形状包括圆形、方形、圆环形、或方环形。

作为示例，所述监测环4的为铝材质的监测环。

具体的，在本实施例中，所述监测环4为铝材质的监测环，在其他实施例中，也可以为实现相同功能的其他监测环。优选地，所述监测环4与所述焊垫11为相同材质的结构，从而在同时曝光显影的过程中简化制造工艺。

作为示例，还包括测试结构，位于所述监测环4的正下方。

具体的，所述切割道区域B中还包括测试结构区域C，用于制作测试结构(TestKey)，检验工艺是否合格。进行晶粒切割时，通常由所述切割道区域B中的测试结构区域C进行切割。从而，所述监测环4与所述测试结构上下对应设置，节省所述切割道结构的空间，同时，实现本结构在目检中即可发现微小裂纹的作用。

需要说明的是，在实际的晶圆切割过程中，刀片可能会切到所述监测环4，此时，若检测到所述监测环4被切到，如观察到产生了所述监测环4碎屑或所述监测环4上覆盖的钝化层被切割，使得被钝化层覆盖的所述监测环4裸露出来被目检到，则便可知道其内部产生了裂纹。

实施例二

本实用新型还提供一种半导体结构，本实施例所提供的半导体结构包括：功能器件区域、密封环1以及如实施例一中任一方案所述的晶圆切割道结构；其中

所述密封环1位于所述功能器件区域及所述晶圆切割道结构之间，且所述密封环1环绕所述功能器件区域，以将所述功能器件区域与所述晶圆切割道结构隔离开。

综上所述，本实用新型提供一种晶圆切割道结构，适于将晶圆分隔为若干个芯片，其中，所述晶圆切割道结构与所述芯片之间设置有密封环，所述晶圆切割道结构包括：监测环，设置于所述密封环***，与所述密封环相距一安全距离。通过上述方案，在进行日常目检时，可以及早发现切割工艺偏差，并及早进行工艺调整。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种晶圆切割道结构，适于将晶圆分隔为若干个芯片，其中，所述晶圆切割道结构与芯片之间设有密封环，其特征在于，所述晶圆切割道结构包括：

监测环，环绕所述密封环设置，且与所述密封环相距一安全距离。

2.根据权利要求1所述的晶圆切割道结构，其特征在于，所述安全距离大于或等于所述监测环的线宽。

3.根据权利要求1所述的晶圆切割道结构，其特征在于，所述密封环包括叠层结构以及与其相连接的焊垫，且所述监测环的厚度等于所述焊垫的厚度。

4.根据权利要求3所述的晶圆切割道结构，其特征在于，所述监测环与所述焊垫位于同一金属层。

5.根据权利要求4所述的晶圆切割道结构，其特征在于，还包括位于所述监测环上下两侧的上钝化层以及下钝化层，其中，至少所述上钝化层将所述监测环全部覆盖。

6.根据权利要求3所述的晶圆切割道结构，其特征在于，所述监测环的纵截面的形状包括圆形、方形、圆环形、或方环形。

7.根据权利要求1所述的晶圆切割道结构，其特征在于，所述监测环的为铝材质的监测环。

8.根据权利要求1所述的晶圆切割道结构，其特征在于，还包括测试结构，位于所述监测环的正下方。

9.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：功能器件区域、密封环以及如权利要求1-8中任一项所述的晶圆切割道结构；其中

所述密封环位于所述功能器件区域及所述晶圆切割道结构之间，且所述密封环环绕所述功能器件区域，以将所述功能器件区域与所述晶圆切割道结构隔离开。