[发明专利]半导体晶片及制造半导体晶片的方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种半导体晶片，具有预定分离划线(separation lane)的规则图案，更具体地，涉及一种半导体晶片，可以用于制造超薄且超鲁棒(ultrarobust)的硅芯片。

除此之外，本发明涉及一种制造晶片的方法，所述晶片具有预定分离划线的规则图案。

背景技术

在超薄集成电路或半导体晶片领域，对这种超薄集成电路晶片的分离可能导致背面和正面碎裂(chipping)。具体地，管芯的机械鲁棒性和柔性(flexibility)可能由于晶片的较小厚度而降低。先进半导体器件晶片(例如，先进CMOS器件)的线层的背面可以被金属(例如铜)、电介质材料(例如低k材料)以及其它材料(例如作为钝化材料的氮化硅和/或用于芯片完成步骤(finishing)和/或接合焊盘的铝)覆盖。先进半导体器件晶片的设计规则需要金属(例如，铜、铝等)片层(tile)的密集覆盖，以满足均匀性(homogeneity)和平面化要求。当衬底(例如，硅)的厚度下降到小于150微米的厚度时，到处存在的金属覆盖支配着半导体晶片和/或芯片的机械行为。半导体晶片和/或芯片表现得类似于其上具有多层韧性金属(ductile metal)的柔性硅弹簧的合成物。对于超薄半导体晶片，具体地，当金属/电介质层的厚度接近于剩余硅衬底的厚度时，机械刀片切割工艺(mechanical bladedicing process)可能达不到高加工能力。原因可能是对例如铜等金属而言切割刀片的强堵塞(clogging)或强覆盖。

能够克服机械芯片弱点的备选激光分离工艺或甚至干(槽)蚀刻工艺可能无法应用在晶片正面，原因在于金属结构可能遮蔽激光分离工艺或者甚至干(槽)蚀刻工艺。

发明内容

需要提供一种具有预定分离划线的规则图案的半导体晶片以及一种制造具有预定分离划线的规则图案的晶片的方法，所述分离划线允许容易地分离半导体晶片同时保持分离的管芯的机械鲁棒性和柔性。

为了满足以上需求，提供了根据独立权利要求的方法和器件。在从属权利要求中描述了另外的实施例。

根据示例性方面，一种半导体晶片，具有预定分离划线的规则图案，其中所述预定分离划线被配置为使得能够沿着所述规则图案将所述半导体晶片单个化(singularizable)。

具体地，预定分离划线可以具有预定宽度，所述预定宽度被调整为适于使能单个化或者切割而同时又足够窄，使得晶片上的区域密度具有合适的均匀性，以至于可以执行对晶片的处理，具体地，没有限制地执行对晶片的处理。具体地，预定分离划线可以毗连，或者可以被布置为邻近标准锯划线(saw lane)，其中所述标准锯划线可以具有测试结构和/或掩膜对准结构(例如，晶片释放模块(wafer releasemodules(PCM))、掩膜对准和特殊处理结构(OCM/T-Boxes))。具体地，半导体晶片可以是例如硅衬底等原始衬底(raw substrate)、经部分处理的半导体晶片或者包括芯片和/或集成电路和/或半导体器件的经完全处理的半导体晶片。具体地，可以由部分或完全处理的芯片或管芯之间未图样化或未经处理的划线(例如，可以是无金属和/或无多晶硅的划线)和/或沟槽来形成预定分离划线的规则图案。

术语“未图样化的划线”可以具体指的是晶片上没有非半导体器件或芯片或集成电路或其部分的划线或区域。换言之，预定分离线可以形成区域的规则图案，其中所述区域不具有形成半导体器件的一部分的金属或多晶硅。可以通过以下两种方式中的任何一种来形成未图样化的划线或区域：在处理晶片或衬底期间，不对这些划线或区域进行金属或具有类金属特性的成分的沉积；或者在处理晶片或衬底期间，实质上去除所有沉积的金属或多晶硅层。更具体地，未图样化的划线可以由可以不包括任何金属成分和/或具有类似金属特性的成分(例如，多晶硅)的区域来形成。在该上下文中，“不具有金属或无金属”可以具体指的是实质上没有形成金属或导体划线(例如，多晶硅划线)的区域。然而，在无金属划线中可以存在少量金属和/或多晶硅。

具体地，预定分离划线可以形成区域，这些区域可以允许将经过处理的半导体晶片容易地分离为或单个化为单独的芯片。例如，可以通过切削(cutting)和/或激光切割和/或蚀刻和/或折断(breaking)来使将经过处理的半导体晶片的管芯单个化。具体地，可以在预定分离划线的区域中，去除最终的钝化层，例如氮化硅。具体地，例如，由于提供了具有适当宽度的预定分离划线，在管芯分离期间可以避免在半导体晶片正面的层离(delamination)。