專利名稱：一種具有較窄劃片槽的晶圓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶圓制造領(lǐng)域，特別涉及一種具有較窄劃片槽的晶圓。
背景技術(shù)：
集成電路生產(chǎn)時(shí)通常是在一個(gè)晶圓(Wafer)上形成重復(fù)的圖案，從而進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這樣在一個(gè)晶圓上就一次性能生產(chǎn)出幾十至幾十萬(wàn)顆晶片(Die)，每個(gè)晶片被獨(dú)立封裝后形成芯片，實(shí)現(xiàn)特定的功能。生產(chǎn)過(guò)程有點(diǎn)像印刷照片一樣，以掩膜(Mask)為底片，進(jìn)行各個(gè)層次的光刻。為了實(shí)現(xiàn)封裝時(shí)進(jìn)行良好切割，一般在晶片之間設(shè)計(jì)了一定間距，此間距的部分被稱為劃片槽，在劃片時(shí)，刀具從劃片槽的中間將晶片劃開，實(shí)現(xiàn)晶片的分離。請(qǐng)參考圖I所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中，晶圓上晶片和劃片槽的分布示意圖。請(qǐng)參考圖2所不，其為圖I中晶圓的局部放大圖。從圖I和圖2中可以看出，晶圓上每相鄰兩個(gè)晶片110之間都設(shè)置有一定寬度的劃片槽120?！ぴ诂F(xiàn)有技術(shù)中，劃片槽中一般設(shè)計(jì)放置各種測(cè)試器件(Test Key)，這些測(cè)試器件用于監(jiān)測(cè)晶圓制造情況，一般會(huì)將芯片(或者晶片)設(shè)計(jì)中所用到的所有的各種器件都分別設(shè)計(jì)測(cè)試器件，放置在劃片槽中。一套測(cè)試器件包含所有被使用的各種器件的測(cè)試器件，每種放置一個(gè)測(cè)試器件。如果生產(chǎn)中測(cè)試器件的性能由于各種原因偏離設(shè)計(jì)的要求范圍，則這片晶圓會(huì)被作為壞片處理，通常被廢棄。現(xiàn)有技術(shù)中為了包含整套測(cè)試器件，通常需要較大的劃片槽寬度，例如80微米或100微米，一般大于80微米，有些器件類型特別多的設(shè)計(jì)中還采用更寬的劃片槽。對(duì)于特定工藝來(lái)說(shuō)，其劃片槽的寬度是固定的，當(dāng)晶片面積越小時(shí)，劃片槽占用面積的相對(duì)比例較大，每個(gè)晶片都配備較大的劃片槽，導(dǎo)致同樣面積的晶圓上晶片較少，增加了晶片的成本。因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓，其可以在晶片面積較小時(shí)，在相同面積的晶圓上制造更多的晶片，從而降低芯片的成本。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓，其包括復(fù)數(shù)個(gè)晶片區(qū)域、復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)試器件區(qū)域和間隔于每?jī)蓚€(gè)區(qū)域之間的劃片槽，其中每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域占用M個(gè)等效晶片面積，M為大于等于I的自然數(shù)，所述劃片槽的寬度由機(jī)器劃片控制精度決定。進(jìn)一步的，所述劃片槽的寬度小于等于40微米。進(jìn)一步的，所述劃片槽設(shè)置有與晶片外圈邊緣的靜電放電環(huán)相同的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述劃片槽包括有第一金屬層、位于第一金屬層上方的第二金屬層和位于第一金屬層和第二金屬層之間的通孔。進(jìn)一步的，所述劃片槽中不設(shè)置測(cè)試器件。進(jìn)一步的，所述測(cè)試器件區(qū)域的數(shù)目少于晶片區(qū)域的數(shù)目。進(jìn)一步的，每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域的周邊都是晶片區(qū)域，其負(fù)責(zé)對(duì)其周邊多個(gè)晶片區(qū)域內(nèi)的晶片進(jìn)行測(cè)試，相鄰兩個(gè)測(cè)試器件區(qū)域之間間隔有多個(gè)晶片區(qū)域。進(jìn)一步的，這些晶片區(qū)域排布成多個(gè)平行的行和多個(gè)平行的列，每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域?qū)?yīng)一行或多行，一列或多列晶片區(qū)域。更進(jìn)一步的，所述晶片區(qū)域中設(shè)置的晶片的邊長(zhǎng)小于1000微米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在晶圓的布局中設(shè)計(jì)更窄的劃片槽寬度，將一些本來(lái)放置晶片的區(qū)域放置測(cè)試器件，從而在晶片面積較小時(shí)，在相同面積的晶圓上制造更多的晶片，進(jìn)而降低芯片的成本。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為現(xiàn)有技術(shù)中晶圓上晶片和劃片槽的分布不意圖；圖2為圖I中晶圓的局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明中的晶圓在一個(gè)實(shí)施例中的布局示意圖；和圖4為本發(fā)明中劃片槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。本發(fā)明在晶圓的布局中設(shè)計(jì)更窄的劃片槽寬度，將一些本來(lái)放置晶片的區(qū)域放置測(cè)試器件，其可以在晶片面積較小時(shí)，在相同面積的晶圓上制造更多的晶片，從而降低芯片的成本。請(qǐng)參考圖3所示，其為本發(fā)明中的晶圓在一個(gè)實(shí)施例中的布局示意圖。所述晶圓包括復(fù)數(shù)個(gè)晶片區(qū)域(即晶片所在的區(qū)域，或者說(shuō)晶片區(qū)域內(nèi)設(shè)置有晶片)210、復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)試器件區(qū)域(測(cè)試器件所在的區(qū)域，或者說(shuō)測(cè)試器件區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個(gè)測(cè)試器件)220和間隔于每?jī)蓚€(gè)區(qū)域之間的劃片槽230，其中每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域230占用M個(gè)等效晶片面積，M為大于等于I的自然數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在原來(lái)放置晶片的位置或區(qū)域設(shè)置有專門的測(cè)試器件區(qū)域220，以將原來(lái)設(shè)置于劃片槽內(nèi)的測(cè)試器件設(shè)置于所述測(cè)試器件區(qū)域220內(nèi)，在所述劃片槽230中不設(shè)置測(cè)試器件。這樣可以設(shè)計(jì)更窄的劃片槽寬度，例如40微米，此寬度由封裝劃片時(shí)機(jī)器劃片控制精度決定，精度越高的機(jī)器可以接受更小的劃片槽寬度。在如圖3所示的實(shí)施例中，所述晶片區(qū)域210排布成多個(gè)平行的行和多個(gè)平行的列，形成一個(gè)晶片陣列。每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220位于晶片陣列中，并對(duì)應(yīng)一行或多行，一列或多列晶片區(qū)域。每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220的周邊都是晶片區(qū)域210，其內(nèi)設(shè)置的測(cè)試器件負(fù)責(zé)對(duì)其周邊多個(gè)晶片區(qū)域210內(nèi)的晶片進(jìn)行測(cè)試，相鄰兩個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220之間間隔有多個(gè)晶片區(qū)域210。所述測(cè)試器件區(qū)域220的數(shù)目少于晶片區(qū)域210的數(shù)目。需要注意的是，圖3僅是示意圖，實(shí)際可能晶片數(shù)遠(yuǎn)多于圖3中示出的數(shù)目，圖3中測(cè)試器件設(shè)置于5個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220中，每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220占用4個(gè)等效晶片區(qū)域，共占用20個(gè)等效晶片面積，但實(shí)際中，可以設(shè)置于2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)或者9個(gè)測(cè)試器件區(qū)域220，也可能占用更多個(gè)等效晶片面積?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于特定工藝來(lái)說(shuō)，其劃片槽的寬度是固定的，當(dāng)晶片面積越小時(shí)，劃片槽占用面積的相對(duì)比例較大，每個(gè)晶片都配備較大的劃片槽，導(dǎo)致同樣面積的晶圓上晶片較少，增加了晶片的成本。而采用本發(fā)明可以在相同面積的晶圓上制造出更多的晶片。為了便于理解，以下通過(guò)一個(gè)具體實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)晶片為正方形，其不包含劃片槽寬度的邊長(zhǎng)為X。對(duì)于采用80微米寬劃片槽的現(xiàn)有技術(shù)，以8英寸晶圓為例，其半徑為100000微米，其上可生產(chǎn)的晶片數(shù)目約為
.ττ. ΙΟΟΟΟΟ)2Kl = -Tl-
(λ- + 80):采用本發(fā)明，假設(shè)需要占用2000個(gè)等效晶片面積做測(cè)試器件，假設(shè)劃片槽寬度設(shè)計(jì)為40微米，其可生產(chǎn)的晶片數(shù)目約為
^ ,τ.(ΙΟΟΟΟΟ)2 - 2000/.V +40)"Κ2 =」-----—
(χ + 40)-當(dāng)χ=1000微米時(shí)，Kl約等于26920，Κ2約等于27031，可見兩者差不多，本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)略多一些。所以邊長(zhǎng)為1000微米大約為臨界點(diǎn)，晶片面積更大的設(shè)計(jì)采用現(xiàn)有技術(shù)更合適，當(dāng)晶片面積更小時(shí)，采用本發(fā)明的方案更合適。當(dāng)χ=400微米時(shí)，Kl約等于136284，而Κ2約為160190。所以采用本發(fā)明可以產(chǎn)生更多的晶片。對(duì)于相同的晶圓價(jià)格，每個(gè)晶片的單價(jià)更低。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述劃片槽230設(shè)置有與晶片最外圈邊緣的靜電放電環(huán)相同的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖4所示，其為本發(fā)明中劃片槽的結(jié)構(gòu)示意圖。所述劃片槽包括有第一金屬層310、位于第一金屬層上方的第二金屬層320和位于第一金屬層和第二金屬層之間的通孔330。同時(shí)晶片中設(shè)計(jì)晶片最外圈邊緣為由相同結(jié)構(gòu)組成的靜電放電環(huán)。這樣劃片槽中的放電環(huán)結(jié)構(gòu)與晶片邊緣的靜電放電環(huán)連接在一起，等效增加了靜電放電環(huán)的寬度，相當(dāng)于兩個(gè)靜電環(huán)并聯(lián)，從而減小了靜電放電環(huán)的電阻，有助于增強(qiáng)靜電泄放能力，提高芯片抗靜電性能。在另一個(gè)實(shí)施例中，也可以進(jìn)一步減小晶片內(nèi)的靜電放電環(huán)寬度，依賴劃片槽中的靜電放電環(huán)得到較小的靜電泄放電阻。減小晶片內(nèi)的靜電放電環(huán)寬度，即有助于減小晶片面積，也等效減小晶片成本。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)更窄的劃片槽寬度，例如40微米，將用于監(jiān)測(cè)晶圓制造情況的測(cè)試器件設(shè)置于本來(lái)放置晶片的區(qū)域，即將測(cè)試器件設(shè)置于如圖3所示的復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)試器件區(qū)域230中，其可以在晶片面積較小時(shí)，在相同面積的晶圓上制造更多的晶片，從而降低芯片的成本。
需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫 離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種晶圓，其特征在于，其包括復(fù)數(shù)個(gè)晶片區(qū)域、復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)試器件區(qū)域和間隔于每?jī)蓚€(gè)區(qū)域之間的劃片槽，其中每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域占用M個(gè)等效晶片面積，M為大于等于I的自然數(shù)，所述劃片槽的寬度由機(jī)器劃片控制精度決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶圓，其特征在于，所述劃片槽的寬度小于等于40微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的晶圓，其特征在于，所述劃片槽設(shè)置有與晶片外圈邊緣的靜電放電環(huán)相同的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓，其特征在于，所述劃片槽包括有第一金屬層、位于第一金屬層上方的第二金屬層和位于第一金屬層和第二金屬層之間的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶圓，其特征在于，所述劃片槽中不設(shè)置測(cè)試器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶圓，其特征在于，所述測(cè)試器件區(qū)域的數(shù)目少于晶片區(qū)域的數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶圓，其特征在于，每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域的周邊都是晶片區(qū)域， 其負(fù)責(zé)對(duì)其周邊多個(gè)晶片區(qū)域內(nèi)的晶片進(jìn)行測(cè)試，相鄰兩個(gè)測(cè)試器件區(qū)域之間間隔有多個(gè)晶片區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的晶圓，其特征在于，這些晶片區(qū)域排布成多個(gè)平行的行和多個(gè)平行的列，每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域?qū)?yīng)一行或多行，一列或多列晶片區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓，其特征在于，所述晶片區(qū)域中設(shè)置的晶片的邊長(zhǎng)小于 1000微米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶圓，其包括復(fù)數(shù)個(gè)晶片區(qū)域、復(fù)數(shù)個(gè)測(cè)試器件區(qū)域和間隔于每?jī)蓚€(gè)區(qū)域之間的劃片槽，其中每個(gè)測(cè)試器件區(qū)域占用M個(gè)等效晶片面積，M為大于等于1的自然數(shù)，所述劃片槽的寬度由機(jī)器劃片控制精度決定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在晶圓的布局中設(shè)計(jì)更窄的劃片槽寬度，將一些本來(lái)放置晶片的區(qū)域放置測(cè)試器件，從而在晶片面積較小時(shí)，在相同面積的晶圓上制造更多的晶片，進(jìn)而降低芯片的成本。
文檔編號(hào)H01L23/544GK102931186SQ20121038273
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者王釗 申請(qǐng)人:無(wú)錫中星微電子有限公司