切割道结构、半导体基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种切割道结构、半导体基板及其制造方法。本发明专利技术提供的切割道结构具有第一介质层，并且在第一介质层位于切割刀作用区和器件区之间的部分开设有开槽，当沿切割刀作用区切割半导体基板以形成晶粒时，开槽可阻挡切割过程产生的裂纹朝向器件区延伸，以防止切割时产生的裂纹延伸到器件区进而导致器件区受到破坏。

【技术实现步骤摘要】
切割道结构、半导体基板及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种切割道结构、半导体基板及其制造方法。
技术介绍
晶圆包括器件区和切割道(scribeline)，器件区用于形成芯片，切割道用于将芯片分离开。目前常用的分离芯片的方法为机械切割分离法，即，使用切割刀作用在晶圆的器件区通过切割刀产生的机械应力以将器件区分割开来。但切割的机械力会导致切割道上的结构层中产生微小的裂纹，产生的裂纹会延伸到器件区；进而不可避免地会在晶体内部产生应力损伤，为了保证切割后器件区器件结构的完整，通常会在切割道和电路区域之间配置密封环来减小应力损伤。而随着器件区尺寸的逐渐变小，器件区与器件区间的切割道尺寸也逐步缩小，切割过程中产生的微小裂缝甚至会破坏掉密封环最终进入芯片内部，从而对芯片本身造成致命的伤害，因此需要提供一种新型的切割道结构来减少切割过程中机械力对芯片的损伤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种切割道结构、半导体基板及其制造方法，以解决现有技术中对半导体基板的切割道区的切割道结构进行切割时，切割道结构产生裂痕，而该裂痕延伸到器件区内部，从而损伤器件区的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种切割道结构，所述切割道结构形成在半导体基板的切割道区，所述切割道区围绕在器件区的外围，以及所述切割道区上定义有切割刀作用区，所述切割道结构包括：第一衬底以及形成在所述第一衬底表面上的第一介质层，并且所述第一介质层中位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的区域中开设有至少一个开槽，所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸。可选的，所述第一衬底背离所述第一介质层的另一表面形成有第二介质层，所述开槽朝向所述第二介质层方向延伸穿过所述第一介质层和所述第一衬底。可选的，所述切割道结构还包括第二衬底，所述第二衬底位于所述第二介质层背离所述第一介质层的一侧且与所述第二介质层键合。可选的，所述开槽延伸并停止于所述第二衬底与所述第二介质层键合的表面上。可选的，所述开槽的深度为1um～20um。可选的，所述开槽的宽度为0.1um～10um。为解决上述问题，本专利技术还提供一种半导体基板，所述半导体基板包括器件区及位于所述器件区外围的切割道区，所述切割道区上具有如权利要求1～6任意一项所述的切割道结构。可选的，所述开槽环绕所述器件区设置。可选的，所述开槽间断环绕所述器件区设置。可选的，所述开槽至少为两个，至少两个所述开槽在远离所述器件区方向上依次设置，且在朝向所述器件区的方向上，至少两个所述开槽的深度依次增深。为解决上述问题，本专利技术还提供另一种半导体基板，所述半导体基板包括器件区和位于所述器件区外围的切割道区，所述切割道区包括切割刀作用区；所述半导体基板还包括：第一衬底，以及分别形成在所述第一衬底两表面上的第一介质层和第二介质层，其中，位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的所述第一介质层中开设有至少一个开槽，所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸；位于所述器件区的所述第二介质层中形成有至少一个导电插塞，以及，位于所述器件区的所述第一介质层和所述第一衬底中形成有至少一个连接焊盘，其中所述连接焊盘与所述导电插塞电连通。可选的，所述导电插塞和所述切割刀作用区之间的所述第二介质层中设有阻挡结构，所述阻挡结构用于阻止沿所述切割刀作用区切割所述半导体基板时产生的裂纹朝向所述器件区的延伸。为解决上述问题，本专利技术还提供一种切割道结构的制造方法，所述方法包括：提供第一衬底，所述第一衬底具有器件区和环绕所述器件区的切割道区，所述切割道区具有切割刀作用区；在所述第一衬底的一表面形成第一介质层；刻蚀位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的所述第一介质层，以在所述第一介质层中形成至少一个开槽，并使所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸。可选的，在刻蚀所述第一介质层之前，所述方法还包括：在所述第一衬底另一表面形成第二介质层；提供第二衬底，并使所述第二衬底位于所述第二介质层背离所述第一介质层的一侧且与所述第二介质层键合。为解决上述问题，本专利技术还提供一种半导体基板的制造方法，包括：提供第一衬底，所述第一衬底具有器件区和位于所述器件区外围的切割道区，所述切割道区包括切割刀作用区；在所述衬底表面的器件区和切割道区上形成第二介质层；在位于所述器件区的所述第二介质层中形成至少一个导电插塞；在所述第一衬底背离所述第二介质层的另一表面的器件区和切割道区上形成第一介质层；刻蚀位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的所述第一介质层，以在所述切割刀作用区和所述器件区之间的所述第一介质层中形成至少一个开槽，并使所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸。可选的，在刻蚀位于所述切割刀作用区和所述器件区的所述第一介质层的同时，刻蚀位于所述器件区的所述第一介质层，以在位于所述器件区的所述第一介质层中形成至少一个第一开口，所述第一开口位于并停止于所述导电插塞上。可选的，在所述第一介质层中形成至少一个第一开口之后，所述方法还包括：在所述第一开口内填充导电材料，以形成连接焊盘，所述连接焊盘与所述导电插塞电连通。可选的，在所述第二介质层中形成至少一个导电插塞的方法包括：刻蚀位于所述器件区的第二介质层，以在位于所述器件区的所述第二介质层中形成至少一个第二开口；在所述第二开口内填充金属导电材料，以形成所述导电插塞。可选的，在所述第二介质层中形成至少一个导电插塞的同时或之后，所述方法还包括：在位于所述导电插塞和所述切割刀作用区之间的所述第二介质层中形成一阻挡结构，所述阻挡结构用于阻止沿所述切割刀作用区切割所述半导体基板时产生的裂纹朝向所述器件区的延伸。本专利技术的切割道结构制备的切割道结构，其形成在半导体基板的器件区外围的切割道区内，其中，切割道结构中的第一介质层中位于切割刀作用区和器件区之间的区域中开设有至少一个向第一衬底方向延伸的开槽。如此一来，当沿切割刀作用区切割半导体基板以形成晶粒时，开槽可阻挡切割过程产生的裂纹朝向所述器件区延伸，以防止切割时产生的裂纹延伸到器件区进而导致器件区受到破坏。附图说明图1是本专利技术一实施例中的具有切割道结构的半导体基板的俯视图；图2是图1中沿B1B2方向的一种剖面结构示意图；图3是图1中沿B1B2方向的另一种剖面结构示意图；图4是本专利技术一实施例的切割道结构的制造方法的流程示意图；图5～图8是本专利技术一实施例中具有切割道结构的半导体基板的制造方法的结构示意图；其中，附图标记如下：1-第一衬底；2-第一介质层；3-第二介质层；31-第二子介质层；4-导电插塞；5-阻挡结构；6-第二衬底；7-连接焊盘；101-开槽；102-第一开口；具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种切割道结构、半导体基板及其制造方法作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切割道结构，所述切割道结构形成在半导体基板的切割道区，所述切割道区围绕在器件区的外围，以及所述切割道区上定义有切割刀作用区，其特征在于，所述切割道结构包括：第一衬底以及形成在所述第一衬底表面上的第一介质层，并且所述第一介质层中位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的区域中开设有至少一个开槽，所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸。/n

【技术特征摘要】
1.一种切割道结构，所述切割道结构形成在半导体基板的切割道区，所述切割道区围绕在器件区的外围，以及所述切割道区上定义有切割刀作用区，其特征在于，所述切割道结构包括：第一衬底以及形成在所述第一衬底表面上的第一介质层，并且所述第一介质层中位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的区域中开设有至少一个开槽，所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸。


2.如权利要求1所述的切割道结构，其特征在于，所述第一衬底背离所述第一介质层的另一表面形成有第二介质层，所述开槽朝向所述第二介质层方向延伸穿过所述第一介质层和所述第一衬底。


3.如权利要求2所述的切割道结构，其特征在于，所述切割道结构还包括第二衬底，所述第二衬底位于所述第二介质层背离所述第一介质层的一侧且与所述第二介质层键合。


4.如权利要求3所述的切割道结构，其特征在于，所述开槽延伸并停止于所述第二衬底与所述第二介质层键合的表面上。


5.如权利要求1～4任意一项所述的切割道结构，其特征在于，所述开槽的深度为1um～20um。


6.如权利要求1～4任意一项所述的切割道结构，其特征在于，所述开槽的宽度为0.1um～10um。


7.一种半导体基板，其特征在于，所述半导体基板包括器件区及位于所述器件区外围的切割道区，所述切割道区上具有如权利要求1～6任意一项所述的切割道结构。


8.如权利要求7所述的半导体基板，其特征在于，所述开槽环绕所述器件区设置。


9.如权利要求8所述的半导体基板，其特征在于，所述开槽间断环绕所述器件区设置。


10.如权利要求7所述的半导体基板，其特征在于，所述开槽至少为两个，至少两个所述开槽在远离所述器件区方向上依次设置，且在朝向所述器件区的方向上，至少两个所述开槽的深度依次增深。


11.一种半导体基板，其特征在于，所述半导体基板包括器件区和位于所述器件区外围的切割道区，所述切割道区包括切割刀作用区；所述半导体基板还包括：
第一衬底，以及分别形成在所述第一衬底两表面上的第一介质层和第二介质层，其中，位于所述切割刀作用区和所述器件区之间的所述第一介质层中开设有至少一个开槽，所述开槽朝向所述第一衬底方向延伸；位于所述器件区的所述第二介质层中形成有至少一个导电插塞，以及，位于所述器件区的所述第一介质层和所述第一衬底中形成有至少一个连接焊盘，其中所述连接焊盘与所述导电插塞电连通。


12.如权利要求11所述的一种半导体基板，其特征在于，所述导电插塞和所述切割刀作用区之间的所述第二介质层中设有阻挡结构，所述阻挡结构用于阻止沿所述切割刀作用区切割所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文禹，王春林，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42