晶圆、切割晶圆的方法及芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及半导体集成电路的技术领域，具体而言，涉及一种晶圆、切割晶圆的方法及芯片。
【背景技术】
[0002]在芯片产品的制作工艺中，需要通过各种工艺制程(包括前段制程FEOL和后段制程BE0L)以在晶圆(通常为硅片)上制作集成电路，从而在晶圆上形成具有一定功能的芯片。然后，还需要在晶圆中形成测试焊盘，并将测试机台中的探针扎到测试焊盘上以进行晶圆可靠性测试(WAT)。接下来，还要对通过晶圆可靠性测试的晶圆进行切割(又称划片)，以将晶圆分离成单个芯片(又称裸片)。最后，对芯片进行封装以得到最终的芯片产品。
[0003]图1a示出了现有技术中经可靠性测试后的晶圆的剖面结构示意图。如图1a所示，该晶圆包括多个芯片，以及形成于相邻芯片之间的互连层10'和位于互连层10'上的测试焊盘20'。其中，互连层10'包括内部金属层13'和位于内部金属层13'上的顶部金属层11'，顶部金属层11'包括第一顶部金属层IlP和位于第一顶部金属层IlP上的第二顶部金属层113'，且各层金属层通过通孔结构(TV)形成电连接。同时，测试焊盘20'的宽度小于或等于顶部金属层11'的宽度。在40nm制程中，测试焊盘20'的尺寸一1?? 50 μ mX 50 μ m。
[0004]目前，对晶圆进行切割方法通常为刀片切割法和激光切割法。所谓刀片切割法是指采用刀片将晶圆完全锯开，以获得单个芯片。然而，刀片切割法会在晶圆中产生较大的应力，从而影响所获得芯片的性能。所谓激光切割法是指利用高能激光束照射在晶圆表面上，使被照射区域局部熔化，从而实现将晶圆锯开的目的。激光切割法的过程是非接触式的，因此不会对晶圆产生应力，且具有划片精度高、划片效率高等优点，逐渐成为低制程(特别是低于40nm制程)工艺中最常用的切割方法。
[0005]采用激光切割法对图1a所示的晶圆进行切割的过程通常为:采用两束激光束30/ (包括第一激光束31/和第二激光束33/ )依次切割相邻芯片之间的测试焊盘20/和互连层10'(如图1b所示)，直至锯开晶圆并获得单个芯片。然而，采用激光切割法得到的芯片中容易发生器件分层，一般情况下发生器件分层的比率高达17000ppm。发明人通过失效分析(FA)及理论研究找到了器件分层的原因，其具体机理如下:当激光束30'穿过测试焊盘20'之后，顶层金属层会反射激光束30'，导致照射到内部金属层中的激光束30'减少，从而使得激光束30'发生能量积累，使得晶圆中的器件发生开裂，进而导致芯片中的器件分层。
【发明内容】
[0006]本申请旨在提供一种晶圆、切割晶圆的方法及芯片，以减少切割晶圆时的器件分层。
[0007]为了实现上述目的，本申请提供了一种晶圆，该晶圆包括:多个芯片；互连层，形成于相邻芯片之间，互连层包括内部金属层和位于内部金属层上的顶部金属层；测试焊盘，形成于互连层上；其中，在沿相邻芯片的连接方向上顶部金属层的宽度分别小于测试焊盘和内部金属层的宽度。
[0008]进一步地，顶部金属层的宽度为测试焊盘的宽度的2/5?4/5。
[0009]进一步地，测试焊盘的宽度为50 μ m,顶部金属层的宽度为20?35 μ m。
[0010]进一步地，在垂直于相邻芯片的连接方向上测试焊盘的长度为50 μ m，顶部金属层的宽度为27 μ m。
[0011]进一步地，测试焊盘的宽度小于或等于内部金属层的宽度。
[0012]进一步地，顶部金属层包括第一顶部金属层和位于第一顶部金属层上的第二顶部金属层，且第一顶部金属层和第二顶部金属层的宽度相同。
[0013]进一步地，相邻芯片之间形成有多个测试焊盘。
[0014]同时，本申请还提供了一种切割本申请提供的上述晶圆的方法，该方法包括:采用激光束沿晶圆中的测试焊盘和顶部金属层之间的位置切割晶圆，以获得晶圆中的芯片。
[0015]进一步地，切割晶圆的步骤中，采用第一激光束沿测试焊盘的第一端面和顶部金属层的第一端面之间的位置切割晶圆；同时，采用第二激光束沿测试焊盘的第二端面和顶部金属层的第二端面之间的位置切割晶圆。
[0016]本申请还提供了一种芯片，由切割本申请提供的上述晶圆获得，其中，切割晶圆的方法为本申请提供的上述方法。
[0017]应用本申请的技术方案，本申请提供了一种包括多个芯片，形成于相邻芯片之间的互连层及位于互连层上的测试焊盘的晶圆，且在沿相邻芯片的连接方向上顶部金属层的宽度分别小于测试焊盘和内部金属层的宽度，因此在采用激光束沿晶圆中的测试焊盘和顶部金属层之间的位置切割晶圆时，激光束能够穿过测试焊盘并能够照射进入内部金属层，使得激光能量能够传递到内部金属层，从而减少了激光束的能量积累，进而减少了由激光束的能量积累导致的器件分层。进一步地，实验结果表明，对本申请提供的晶圆进行切割时发生器件分层的比率由现有技术中的17000ppm降至300ppm.。
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0019]图1a示出了现有晶圆的剖面结构示意图；
[0020]图1b TJK出了切割图1a所TJK的晶圆的俯视TJK意图；
[0021]图2a示出了本申请实施方式所提供的晶圆的剖面结构示意图；以及
[0022]图2b TJK出了切割图2a所不的晶圆的俯视不意图。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0025]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0026]正如【背景技术】中所介绍的，采用激光切割法对现有晶圆进行切割时，顶层金属层会反射激光束，导致照射到内部金属层中的激光束减少，从而使得激光束发生能量积累，进而导致芯片中的器件分层。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种晶圆。如图2a所示，该晶圆包括:多个芯片；互连层10，形成于相邻芯片之间，互连层10包括内部金属层13和位于内部金属层13上的顶部金属层11 ;测试焊盘20，形成于互连层10上；其中，在沿相邻芯片的连接方向上顶部金属层11的宽度分别小于测试焊盘20和内部金属层13的宽度。
[0027]上述晶圆中，由于在沿相邻芯片的连接方向上顶部金属层11的宽度分别小于测试焊盘20和内部金属层13的宽度，因此在采用激光束沿晶圆中的测试焊盘20和顶部金属层11之间的位置切割晶圆时，激光束能够穿过测试焊盘20并能够照射进入内部金属层13，使得激光能量能够传递到内部金属层13，从而减少了激光束的能量积累，进而减少了由激光束的能量积累导致的器件分层。
[0028]同时，发明人还对上述晶圆进行切割，并得出其器件分层的比率。实验结果表明，对本申请提供的晶圆进行切割时发生器件分层的比率由现有技术中的17000ppm降至300ppm.ο
[0029]下面将更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述