一種具有測試圖形的晶圓切割方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備領(lǐng)域，具體涉及一種具有測試圖形的晶圓切割方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 芯片制造過程中為了對在線制造工藝參數(shù)進行測試及監(jiān)控、W及在工藝完成后對 芯片進行晶圓電學(xué)性能接收測試，相關(guān)的測試結(jié)構(gòu)通常被放在芯片與芯片之間的劃片槽區(qū) 域，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為芯片（或稱晶圓）劃片槽區(qū)域。
[0003] 同時，先進制程芯片銅互連的工藝通常采用Iow-K(低介電常數(shù)）的絕緣層來改 良RC delay (延遲）效應(yīng)，并且在銅互連金屬層下面采用氮化娃絕緣層來防止銅的擴散。 測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案被放置于劃片槽區(qū)域，為防止化學(xué)機械研磨銅過程中出現(xiàn)銅 的殘留問題，在無測試結(jié)構(gòu)的劃片槽區(qū)域也放置不同種設(shè)計圖案的假孔或假線形值ummy Pattern)，W降低壓力、防止化學(xué)機械研磨的銅殘留。
[0004] 圖Ia~Id為采用機械切割的示意圖，首先，將晶圓2放置一防紫外線膠帶1上， 并在晶圓2的表面涂覆一層保護層3,然后用一切割工具沿著劃片區(qū)域?qū)⒕A進行切割，將 晶圓2切割成圖Id所示的結(jié)構(gòu)。圖2a~2d為在劃片區(qū)域設(shè)置假線形時切割的示意圖，首 先將晶圓2放置一防紫外線膠帶1上，并在晶圓2的表面涂覆一層保護層3,然后采用激光 切割工藝定義出假線形，最后利用切割工藝將晶圓切割呈圖2d所示的結(jié)構(gòu)。
[0005] 但是在對銅互連晶圓切割時技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)如下問題：
[0006] 由于銅具有的較好延展性，同時銅與氧化娃、氮化娃絕緣層的熱應(yīng)力系數(shù)差異較 大的問題，在采用激光切割劃片槽區(qū)域過程中，會發(fā)生嚴重的崩缺W及芯片因應(yīng)力分層現(xiàn) 象，并嚴重影響到芯片的良率及封裝。
[0007] 如圖3a~3b所示，在4個芯片區(qū)域（chip area) 100之間設(shè)置有芯片劃片槽區(qū)域 102,在芯片劃片槽區(qū)域102內(nèi)設(shè)置有測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案101。在進行切割時， 需要利用一切割工具103沿著切割區(qū)域102進行切割。但是在切割區(qū)域102由于設(shè)置有測 試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案101，而測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案101 -般為銅測試組件 (化-test key)，在進行切割時，極易發(fā)生嚴重的崩裂W及芯片因應(yīng)力分層現(xiàn)象，并對芯片 也造成了一定的損傷，參照圖3b所示。
[0008] 因此，在對芯片進行切割時如何避免上述問題為本領(lǐng)域技術(shù)人員致力研究的方 向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明公開了一種具有測試圖形的晶圓切割方法，通過本發(fā)明所提供的方法可很 好的解決在切割時容易產(chǎn)生的崩裂W及芯片分層現(xiàn)象，改善切割效果，進而提升器件良率； 同時可縮小切片區(qū)域所占面積，因此可獲得高比例的、額外的芯片。
[0010] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0011] 一種具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，包括如下步驟：
[0012] 步驟SI ;提供一待切割晶圓，在所述待切割晶圓上設(shè)置若干芯片區(qū)域W及測試組 件，并于相鄰的所述芯片區(qū)域之間設(shè)置劃片槽區(qū)域；
[0013] 其中，所述劃片槽區(qū)域內(nèi)包括有一切割區(qū)域，所述測試組件設(shè)置在所述芯片區(qū)域 中，或者該測試組件設(shè)置于所述劃片槽區(qū)域中除所述切割區(qū)域W外的區(qū)域中；
[0014] 步驟S2 ;沿著所述切割區(qū)域進行切割，W將每個所述芯片區(qū)域分離，并通過所述 測試組件對所述芯片區(qū)域進行測試。
[0015] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述方法應(yīng)用于金屬互連工藝的后 段制程中。
[0016] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述測試組件為金屬互連測試結(jié)構(gòu) 電路及在線監(jiān)控圖案。
[0017] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述金屬互連測試結(jié)構(gòu)電路為銅互 連測試結(jié)構(gòu)電路。
[0018] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述劃片槽區(qū)域表面設(shè)置有絕緣材 料層。
[0019] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述絕緣材料層為氮化娃層。
[0020] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，當(dāng)所述測試組件位于所述劃片槽區(qū) 域中時，所述測試組件位于所述絕緣材料層的上方。
[0021] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，采用機械切割或者激光切割進行切 割。
[002引上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述劃片槽區(qū)域的寬度為Sum~ 200um。
[0023] 上述的具有測試圖形的晶圓切割方法，其中，所述芯片區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有集成電路。
[0024] 本發(fā)明提出將銅互連的測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案不再放入劃片槽區(qū)域或者 劃片槽被切割區(qū)域不放置測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案，從而徹底的避免了激光切割過程 中因銅的延展性、銅與氧化娃、氮化娃絕緣層的熱應(yīng)力系數(shù)差異較大的問題，而產(chǎn)生的芯片 崩缺、應(yīng)力分層現(xiàn)象。而且因為銅互連的測試結(jié)構(gòu)電路及在線監(jiān)控圖案不再放入劃片槽區(qū) 域，可W將劃片槽區(qū)域設(shè)計得更小，因此可獲得高比例的、額外的芯片。在銅互連完成后的 工藝中，將劃片槽區(qū)域的氮化娃薄膜層去除，從而可W獲得劃片槽區(qū)域的剖面圖從上往下 看僅有氧化娃及襯底的娃，還能在有效提高激光掃描過程中劃片槽區(qū)域微型裂紋的有效出 現(xiàn)的同時，進一步提高切割效率、及切割后芯片的良率及封裝成品率。
【附圖說明】
[0025] 通過閱讀參照W下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、外 形和優(yōu)點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例 繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0026] 圖Ia~Id為現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)機械切割的流程示意圖；
[0027] 圖2a~2d為現(xiàn)有技術(shù)中對低K晶圓進行切割的流程示意圖；
[0028] 圖3a為現(xiàn)有技術(shù)中測試組件分布的示意圖；
[0029] 圖3b為切割后的示意圖；
[0030] 圖4a~4b為本發(fā)明實施例一所提供的測試圖案的布局及切割后示意圖；
[0031] 圖5a~化為本發(fā)明實施例二所提供的測試圖案的布局及切割后示意圖；
[0032] 圖6為選用具有不同寬度的劃片槽區(qū)域進行切割后得到不同芯片總數(shù)的趨勢圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明：
[0034] 本發(fā)明提供了一種具有測試圖形的晶圓切割方法，應(yīng)用于銅互連工藝的后段制程 中，具體的包括如下步驟：
[0035] 步驟Sl;首先提供一待切割晶圓，該待切割晶圓包括有若干芯片區(qū)域W及測試組 件，在芯片區(qū)域內(nèi)設(shè)置有集成電路，相鄰的芯片區(qū)域之間均設(shè)置劃片槽區(qū)域，其中，在劃片 槽區(qū)域內(nèi)還包括有一切割區(qū)域；其中，測試組件設(shè)置于芯片區(qū)域中，或者位于劃片槽區(qū)域中 且不與切割區(qū)域重疊。因此，當(dāng)測試組件設(shè)置于芯片區(qū)域中，則劃片槽區(qū)域可W全部作為切 割區(qū)域；當(dāng)測試組件位于劃片槽區(qū)域中，則劃片槽區(qū)域除測試組件W外區(qū)域則為切割區(qū)域。
[0036] 在本發(fā)明中，劃片槽區(qū)域的寬度為Sum~200um ;測試組件為銅互連測試結(jié)構(gòu)電路 及在線監(jiān)控圖案，且在測試組件的下表面設(shè)置有絕緣材料層，優(yōu)選的，該絕緣材料層為氮化 娃薄膜，進而可W避免銅產(chǎn)生擴散從而對下方器件造成損傷。
[0037] 步驟S2 ;沿著切割區(qū)域進行切割，W將晶圓上的芯片區(qū)域進行分離，并可通過測 試組件對所述芯片區(qū)域進行測試。在本