用于双重区域分割的系统和方法技术方案

本公开涉及用于双重区域分割的系统和方法。其中，一种用于半导体制造的方法包括形成通过分割区域和接触区域分离的半导体电路的第一阵列和半导体电路的第二阵列。该方法还包括在衬底的分割区域内形成工艺控制监控结构的第一阵列。该方法还包括形成设置在接触区域中的接触焊盘的第一阵列。该方法还包括形成工艺控制监控结构的第一阵列与接触焊盘的第一阵列之间的电连接，其中工艺控制监控结构的第一阵列的所有外部电连接均被制造为穿过接触焊盘的第一阵列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及用于半导体的分割的系统和方法，并且在具体实施例中，涉及用于双重区域分割的系统和方法。
技术介绍
工艺控制监控(PCM)结构是可以在将半导体晶圆分割成单独裸片之前使用的半导体监控结构。利用PCM结构进行监控可以帮助确定制造工艺是否在适当的工艺窗内或者组成集成电路(IC)的各个器件是否在工艺规则内。然而，现有的PCM系统由于将PCM结构和它们的导电接触焊盘放置在同一区域中而具有成本和性能的缺点。例如，在块PCM设计中，晶圆可被用于形成半导体芯片的区域被用于形成一个或多个PCM结构和接触焊盘，从而减小了每晶圆的芯片的数量。对于仅具有少量大半导体芯片的晶圆来说，这些块PCM设计牺牲了晶圆的生产部分的大部分。因此，当使用大半导体芯片时，PCM结构和它们的接触焊盘通常被放置在分割裸片的通道内。此外，分割穿过金属焊盘会引入降低生产产量的缺陷并且产生被生产的半导体芯片的可靠性问题。例如，当机械锯切被用于分割裸片时，通过硬度不同的金属和非金属材料的组合引入的振动会引起破裂、腔或者表面和/或侧壁损伤的其他形式。此外，由于金属和非金属材料显示出不同的热行为，所以由于相异的加热，使得利用激光进行分割引入了材料应力。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种半导体裸片。半导体裸片包
括半导体电路、导电接触焊盘和在裸片的分割边缘处终止的浮置电路径，其中电路径电耦合至导电接触焊盘。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种用于半导体制造的方法。该方法包括形成通过接触区域和分割区域分离的半导体电路装置的第一阵列和半导体电路装置的第二阵列。该方法还包括在衬底的分割区域内形成PCM结构的第一阵列。该方法还包括形成设置在接触区域中的接触焊盘的第一阵列。该方法还包括在PCM结构的第一阵列与接触焊盘的第一阵列之间形成电连接，其中PCM结构的第一阵列的所有外部电连接均通过接触焊盘的第一阵列。根据本专利技术的另一实施例，提供了用于半导体制造的另一种方法。该方法包括在半导体晶圆中形成PCM结构，半导体晶圆包括用于分割穿过半导体晶圆的分割区域的完整集合，其中PCM结构被设置在完整集合内。该方法还包括在半导体晶圆中形成导电接触焊盘，其中导电接触焊盘电耦合至PCM结构，并且导电接触焊盘不被设置在完整集合内。该方法还包括仅在分割区域的完整集合内分割半导体晶圆。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种用于布局生成的方法。该方法包括获得用于分割穿过半导体晶圆的分割区域的布局位置，其中布局位置包括在表示半导体晶圆的布局中。该方法还包括获得用于PCM结构的设计并选择用于布局的布置。布置包括PCM结构的第一阵列，每一个都根据用于PCM结构的设计来进行布置，其中PCM结构的第一阵列被设置在分割区域内。布置还包括设置在接触区域中的接触焊盘的第一阵列、通过分割区域和接触区域分离的半导体电路装置的第一阵列和半导体电路装置的第二阵列、以及位于PCM结构的第一阵列和接触焊盘的第一阵列之间的电连接。PCM结构的第一阵列的所有外部电连接均通过接触焊盘的第一阵列。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优势，现在结合附图进行以下描
述，其中：图1A至图1E是示出根据本专利技术实施例的将被分割的半导体晶圆的顶视图的框图；图2A和图2B是示出根据本专利技术实施例的位于晶圆的水平分离区域中的示例性PCM结构和接触焊盘的框图；图3是示出图2A的PCM结构和一个接触焊盘的截面的框图；图4是示出根据本专利技术实施例的用于生成半导体晶圆的布局设计的方法的流程图；图5是示出根据本专利技术实施例的用于制造半导体晶圆的方法的流程图；以及图6是示出根据本专利技术实施例的可用于实施本文公开的一些设备和方法的处理系统的框图。具体实施方式以下详细讨论了本专利技术优选实施例的制造和使用。然而，应该理解，本专利技术提供了许多可以在各种具体条件下实施的可应用的专利技术概念。所讨论的具体实施例仅仅是制造和使用本专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。首先结合图1大体描述包含将被分割穿过PCM结构的裸片的示例性晶圆。更具体地，然后结合图2提供PCM结构和接触焊盘被定位在晶圆的水平分离区域中的实施例。进一步结合图3解释该水平分布的PCM结构的截面。结合图4讨论具有PCM结构和接触焊盘的半导体晶圆的布局设计的生成方法。结合图5讨论用于根据布局制造半导体晶圆的方法。最后，结合图6描述用于实施一些示例性设备和方法的处理系统。将参照具体条件(放置用于监控制造工艺的特定特征的PCM结构和接触焊盘的系统和方法，包括物理特性(诸如线宽、栅极轮廓、接触开口)和其他特性(诸如掺杂、电阻、电容、晶体管性能等))下的实施例来描述本专利技术。进一步的实施例可应用于组成完整的半导体芯片的一个或多个单独器件的测量系统和电路级性能的其他
PCM系统。包括图1A至图1E的图1示出了用于实施将被分割的半导体晶圆中的示例性PCM结构和接触焊盘的双重区域。图1A是在半导体电路区域之间的垂直分离区域中具有PCM结构的示例性半导体晶圆的顶视图。图1B是图1A的半导体晶圆的仅包括四个设计副本的示例性片段的放大图。图1C是在水平分离区域中具有PCM结构的可选实施例的顶视图。图1D是在水平和垂直分离区域中均具有PCM结构的另一可选实施例的顶视图。图1E是在所有垂直分离区域和所有水平分离区域中具有PCM结构的另一可选实施例的顶视图。现在参照图1A，半导体晶圆具有半导体电路区域107，并且这些半导体电路区域107将通过分割穿位于半导体电路区域107之间的分离区域中的分割通道而相互分离。这些分割通道是从晶圆的上部延伸到底部的三维区域。例如，通过机械锯切、激光切割或另一种分离技术来执行分割。图1A的示例性半导体晶圆在分割通道中具有小于或等于20μm的金属宽度。水平分离通道102位于水平分离区域103中，以及垂直分割通道104位于宽垂直分离区域105A和普通垂直分离区域105B中。半导体电路区域107可以包括电路，例如垂直功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、其他功率晶体管或功率芯片；二极管；传感器；微处理器或其他集成电路，包括极大规模集成(VLSI)、小规模集成(SSI)、中规模集成(MSI)或超大规模集成(ULSI)芯片；双极晶体管或者绝缘栅型双极晶体管(IGBT)。水平分离区域103的宽度L1和普通垂直分离区域105B的宽度L3的最小值均取决于用于分割的制造容限，并且在一些实施例中，这些宽度可以相同。每个宽垂直分离区域105A的宽度L2的最小值增加到近似为普通垂直分离区域105B的宽度L3的两倍以容纳用于定位PCM结构的PCM区域108和用于定位接触焊盘的焊盘区域109。在一些实施例中，L2小于L3的两倍，因为分割宽度容限可以至少部分地集成到焊盘区域109中。在一些实施例中，所有垂直分
离区域都被加宽以容纳PCM区域108和焊盘区域109或者提供恒定的阶梯间距以减小用于分割晶圆的设备的复杂度。光刻工艺使用石英板中间掩模(reticle)或者光掩模以形成晶圆的结构。尽管在图1A中示出了通过步进式光刻形成的晶圆结构，但其他实施例使用掩模对准光刻，其中全晶圆光掩模在单个曝光中在整个晶圆上形成图像。在步进式光刻实施例中，中间掩模将在晶圆表面的1/100或1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体裸片，包括：半导体电路；导电接触焊盘；以及浮置电路径，在所述裸片的分割边缘处终止，其中所述电路径电耦合至所述导电接触焊盘。

【技术特征摘要】
2015.03.17 US 14/660,7531.一种半导体裸片，包括：半导体电路；导电接触焊盘；以及浮置电路径，在所述裸片的分割边缘处终止，其中所述电路径电耦合至所述导电接触焊盘。2.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述浮置电路径包括多晶硅路径。3.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述浮置电路径包括所述半导体电路的衬底材料。4.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述浮置电路径包括铝、铜、钛、钨、钴、铂、钯、钼、镍、钒、银、金、铝、金属硅化物和金属氮化物中的至少一种。5.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述导电接触焊盘包括铝、铜、钛、钨、钴、铂、钯、钼、镍、钒、银、金、铝、金属硅化物和金属氮化物中的至少一种。6.根据权利要求1所述的半导体裸片，其中所述半导体电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极型晶体管、绝缘栅双极晶型体管(IGBT)、二极管、传感器和集成电路中的至少一种。7.一种用于半导体制造的方法，所述方法包括：形成通过接触区域以及衬底的分割区域分离的半导体电路装置的第一阵列和半导体电路装置的第二阵列，其中所述接触区域和所述衬底的分割区域不重叠；在所述分割区域内形成工艺控制监控结构的第一阵列；形成设置在所述接触区域中的接触焊盘的第一阵列；以及在所述工艺控制监控结构的第一阵列与所述接触焊盘的第一阵列之间形成电连接，其中使得所述工艺控制监控结构的第一阵列的
\t所有外部电连接都通过所述接触焊盘的第一阵列。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：形成通过另一分割区域与所述半导体电路装置的第二阵列分离的半导体电路装置的第三阵列，其中所述半导体电路装置的第一阵列与所述半导体电路装置的第二阵列之间的距离大于所述半导体电路装置的第二阵列与所述半导体电路装置的第三阵列之间的距离。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：形成通过另一分割区域和另一接触区域与所述半导体电路装置的第二阵列分离的半导体电路装置的第三阵列，其中所述半导体电路装置的第一阵列与所述半导体电路装置的第二阵列之间的距离大约与所述半导体电路装置的第二阵列与所述半导体电路装置的第三阵列之间的距离相同。10.根据权利要求7所述的方法，还包括：通过在所述接触焊盘的第一阵列中的接触焊盘处接触测试探针来执行电参数测试；以及在执行所述电参数测试之后，穿过所述分割区域分割所述衬底。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述接触焊盘的第一阵列中的每个接触焊盘都包括铝、铜、钛、钨、钴、铂、钯、钼、镍、钒、银、金、铝、金属硅化物和金属氮化物中的至少一种。12.根据权利要求7所述的方法，其中所述工艺控制监控结构的第一阵列中的每个工艺控制监控结构均包括电容器、电阻器、二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极型晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、加热器、层堆叠、隔离检查结构、可靠性测试结构和接触电阻结构中的至少一种。13.根据权利要求7所述的方法，其中所述工艺控制监控结构的第一阵列与所述接触焊盘的第一阵列之间的电连接包括至少一个半导体连接。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个半导体连接包括以下至少一种：多晶硅；以及与所述衬底相同的材料。15.一种用于半导体制造的方法，所述方法包括：在半导体晶圆中形成工艺控制监控(PCM)结构，所述半导体晶圆包括用于分割穿过所述半导体晶圆的分割区域的完整集合，其中所述PCM结构设置在所述完整集合中；在所述半导体晶圆中形成导电接触焊盘，其中所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·伍德，E·巴彻，M·A·博戴，G·法斯钦，T·奥斯特曼，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT