[發(fā)明專利]一種芯片隔離環(huán)設(shè)計(jì)及篩片方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111173606.1
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113611629B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂繼平;鄔海峰;王測天;鐘丹;劉瑩;石君;吳曉東;楊云婷;陳長風(fēng);童偉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都嘉納海威科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01R31/28;B07C5/344
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發(fā)明公開了一種芯片隔離環(huán)設(shè)計(jì)及篩片方法，在保留現(xiàn)有隔離環(huán)設(shè)計(jì)初衷的同時，通過隔離環(huán)上設(shè)置兩個PAD，進(jìn)行隔離環(huán)的IV測試，通過對IV測試值進(jìn)行計(jì)算和比較，判斷芯片是否具有隱裂紋風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步的隔離晶圓上具有隱裂紋風(fēng)險(xiǎn)的芯片，避免其流入下道工序，造成更大的損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芯片隔離環(huán)設(shè)計(jì)及篩片方法的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體電路的生產(chǎn)過程通常為：晶圓先經(jīng)過適當(dāng)?shù)那逑矗–leaning）之后，接著進(jìn)行氧化（Oxidation）及沉積，最后進(jìn)行微影、蝕刻及離子植入等反復(fù)步驟，在完成晶圓上電路的加工與制作過程中，難免對晶圓造成機(jī)械損傷，產(chǎn)生裂紋。

隱裂紋最初發(fā)生在晶圓階段，由于隱裂紋不明顯，或隱藏在中間層，無法輕易通過高倍顯微鏡全部檢測出來。后續(xù)在對晶圓進(jìn)行切割時，會將機(jī)械應(yīng)力施加于所述晶圓上。這樣，一方面原就存在的隱裂紋會在機(jī)械應(yīng)力的作用下，裂紋強(qiáng)度加深，面積擴(kuò)大從而增加了晶圓的不良率。另一方面在靠近隱裂紋區(qū)域，容易造成已經(jīng)切割而成的芯片內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，這些裂紋芯片流入下道工序，不僅增加了后續(xù)工序芯片篩選的任務(wù)，同時還有可能影響封裝的良品率。芯片裂紋是半導(dǎo)體集成電路封裝過程中最嚴(yán)重的缺陷之一，也是集成電路封裝最致命的失效模式。無論從半導(dǎo)體制造的任何環(huán)節(jié)，避免芯片裂紋的產(chǎn)生，以及對裂紋芯片的及時檢測都是非常重要的。

晶圓制造過程完成后，每顆芯片都必須經(jīng)過測試，這種測試通常被稱為CP測試（Circuit Probing）。隔離環(huán)是介于芯片和劃片槽之間的保護(hù)環(huán)。隔離環(huán)最根本也是最主要的作用就是防止芯片在切割的時候受到機(jī)械損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決半導(dǎo)體芯片在完成晶圓上電路的加工與制作過程中容易產(chǎn)生隱裂紋的問題，提出了一種芯片隔離環(huán)設(shè)計(jì)及篩片方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種芯片隔離環(huán)設(shè)計(jì)及篩片方法，包括以下步驟：

S1、在芯片版圖設(shè)計(jì)階段，為每個芯片設(shè)計(jì)隔離環(huán)。

S2、在晶圓的CP測試階段，針對晶圓中的每個芯片，對芯片上的隔離環(huán)進(jìn)行IV測試。

S3、根據(jù)隔離環(huán)的IV測試結(jié)果計(jì)算得到電壓差值。

S4、針對晶圓中的每個芯片，判斷其電壓差值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是則判定該芯片為正常芯片，否則判定該芯片具有隱裂紋缺陷。

S5、將判定具有隱裂紋缺陷的芯片在晶圓上做隔離標(biāo)記，劃定晶圓的隔離區(qū)域，完成篩片。

進(jìn)一步地，步驟S1中為每個芯片設(shè)計(jì)隔離環(huán)的具體方法為：在芯片上用隔離線設(shè)置一個能夠?qū)⑿酒瑑?nèi)部電路包裹完全的開口環(huán)，在隔離線的一端設(shè)置PAD，將隔離線的另一端避開該P(yáng)AD，并延長走線后在端點(diǎn)設(shè)置PAD，將兩個端點(diǎn)均設(shè)置有PAD的開口環(huán)作為隔離環(huán)。

進(jìn)一步地，步驟S2包括以下分步驟：

S21、在晶圓的CP測試階段，針對晶圓中的每個芯片，將隔離環(huán)上的一個PAD作為Port1端口，另一個PAD作為Port2端口。

S22、在Port2端口連接50Ω的接地電阻。

S23、在Port1端口依次輸入電流I₁和I₂，測量得到Port1端口對應(yīng)的電壓V₁和V₂。

進(jìn)一步地，步驟S2中針對晶圓中的每個芯片，其IV測試條件均相同，即在每個芯片Port1端口輸入的電流I₁均相同，在每個芯片Port1端口輸入的電流I₂均相同，且I₁≠I₂。