半导体晶片和形成半导体晶粒的方法与流程

本发明涉及一种半导体晶片和形成半导体晶粒方法，尤其涉及具有测试结构的半导体晶片和从该半导体晶片形成半导体晶粒的方法。

背景技术：

1、在晶片的测试完成后通常会执行单一化工艺。其中一种单一化工艺是隐形切割(stealth dicing)，它使用激光束聚焦于半导体衬底内部以形成裂纹起点，然后对晶片施加外部应力以将晶片分离成多个晶粒。通过隐形切割，切割道可以最小化，且切割过程中产生的碎屑很少。然而，部分激光束可能照射到沿着激光路径在切割道上形成的测试组件群组(test element group)的探针垫，且探针垫可能将激光能量反射到不位于激光路径上的半导体衬底，这可能导致晶片在非预期的位置(例如晶粒区域)产生裂纹，导致良率降低。

技术实现思路

1、本发明是针对一种半导体晶片和形成半导体晶粒的方法，其具有改进的良率。

2、根据本发明的实施例，半导体晶片包括衬底和测试结构。衬底包括排列成阵列的晶粒区域和晶粒区域之间的切割线。测试结构设置在衬底上的切割线中。测试结构包括在空间上分隔开的第一探针垫和第二探针垫。第一探针垫和第二探针垫各包括第一部分、与第一部分相邻但分离的第二部分以及在第一探针垫和第二探针垫之间电连接的第一测试电路，其中第一探针垫的第一部分和第二部分中的一个与第一测试电路物理和电性连接。

3、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，第二探针垫的第一部分和第二部分中的一个与第一测试电路物理和电性连接。

4、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，切割线被用于单一化工艺的激光路径定义为具有第一区域和第二区域，且第一区域和第二区域位于激光路径的相对侧。第一探针垫的第一部分和第二探针垫的第一部分位于第一区域中，且第一探针垫的第二部分和第二探针垫的第二部分位于第二区域中。

5、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，在本发明的半导体晶片的实施例中，第一探针垫的第一部分和第二部分之间的间隙以及第二探针垫的第一部分和第二部分之间的间隙沿着激光路径延伸。

6、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，测试结构还包括设置在衬底上的介电层，且第一探针垫和第二探针垫设置在介电层上。第一测试电路包括设置在介电层上的上部线段、设置在介电层中且位于上部线段下方的下部线段以及设置在介电层中且连接于上部线段和下部线段之间的导电通孔。

7、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，第一测试电路的上部线段与用于单一化工艺的激光路径不重叠。

8、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，上部线段中的一个与第一探针垫的第一部分和第二部分中的一个直接接触，且上部线段中的另一个与第二探针垫的第一部分和第二部分中的一个直接接触。

9、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，上部线段中的一个位于第二区域中且与第一探针垫的第二部分直接接触。上部线段中的另一个位于第一区域中且与第二探针垫的第一部分直接接触。

10、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，测试结构还包括第三探针垫、第四探针垫以及电连接在第三探针垫和第四探针垫之间的第二测试电路。第一测试电路的导电通孔中的一个被第一测试电路和第二测试电路共享。

11、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，第二测试电路包括设置在介电层上且与第三探针垫物理连接的第一上部线段、设置在介电层上且与第四探针垫物理连接的第二上部线段、设置在介电层中的第一下部线段、设置在介电层中且连接于第一上部线段和第一下部线段之间的第一导电通孔以及设置在介电层中且连接于第二上部线段和第一下部线段之间的第二导电通孔。第二测试电路的第二导电通孔与第一测试电路的导电通孔中的一个共享。

12、在根据本发明的实施例的半导体晶片中，第一探针垫和第二探针垫被配置为从一对测试探针接收和传输电流，且第三探针垫和第四探针垫被配置为通过另一对测试探针测量其之间的电压。

13、根据本发明的另一实施例，形成半导体晶粒的方法包括以下步骤。提供半导体晶片。半导体晶片包括衬底和测试结构。衬底包括排列成阵列的晶粒区域和晶粒区域之间的切割线。测试结构设置在衬底的正面的切割线中。测试结构包括在空间上彼此分开的第一探针垫和第二探针垫。第一探针垫和第二探针垫各包括第一部分、与第一部分相邻但分离的第二部分以及电连接于第一探针垫和第二探针垫之间的第一测试电路，其中第一探针垫的第一部分和第二部分中的一个与第一测试电路物理且电性连接。对测试结构执行电测试。执行单一化工艺以形成半导体晶粒。

14、在根据本发明的实施例的方法中，单一化工艺包括以下步骤。从衬底的背面沿着激光路径在切割线中执行激光束扫描，其中背面与正面相对。对半导体晶片施加外部应力以将半导体晶片分离成半导体晶粒。

15、在根据本发明的实施例的方法中，激光路径不与第一探针垫和第二探针垫重叠。

16、在根据本发明的实施例的方法中，激光路径沿着第一探针垫的第一部分和第二部分之间的间隙以及第二探针垫的第一部分和第二部分之间的间隙延伸。

17、在根据本发明的实施例的方法中，在执行激光束扫描期间，在衬底中形成修饰层，且修饰层与激光路径重叠。

18、基于上述，本申请的半导体晶片包括在切割线中的探针垫，且每个探针垫与用于单一化工艺的激光路径不重叠。因此，在单一化工艺期间，当激光束沿着激光路径扫描时，激光束照射到探针垫的可能性减少，因此非预期的晶片裂纹的风险降低，从而改进半导体晶粒的良率。

19、为使前述内容更易理解，以下结合附图详细描述几个实施例。

1.一种半导体晶片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体晶片，其特征在于，所述第二探针垫的所述第一部分和所述第二部分中的一个在物理上和电性上连接到所述第一测试电路。

3.根据权利要求2所述的半导体晶片，其特征在于，所述切割线被用于单一化工艺的激光路径定义为具有第一区域和第二区域，且所述第一区域和所述第二区域位于所述激光路径的相对侧，

4.根据权利要求3所述的半导体晶片，其特征在于，所述第一探针垫的所述第一部分和所述第二部分之间的间隙以及所述第二探针垫的所述第一部分和所述第二部分之间的间隙沿着所述激光路径延伸。

5.根据权利要求3所述的半导体晶片，其特征在于，所述测试结构还包括设置在所述衬底上的介电层，且所述第一探针垫和所述第二探针垫设置在所述介电层上，

6.根据权利要求5所述的半导体晶片，其特征在于，所述第一测试电路的所述上部线段与用于所述单一化工艺的所述激光路径不重叠。

7.根据权利要求5所述的半导体晶片，其特征在于，所述上部线段中的一个与所述第一探针垫的所述第一部分和所述第二部分中的一个直接接触，且

8.根据权利要求7所述的半导体晶片，其特征在于，所述上部线段中的所述一个位于所述第二区域中且直接接触所述第一探针垫的所述第二部分，且

9.根据权利要求5所述的半导体晶片，其特征在于，所述测试结构还包括：

10.根据权利要求9所述的半导体晶片，其特征在于，所述第二测试电路包括：

11.根据权利要求9所述的半导体晶片，其特征在于，所述第一探针垫和所述第二探针垫被配置为接收并传输来自一对测试探针的电流，且

12.一种形成半导体晶粒的方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述单一化工艺包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述激光路径不与所述第一探针垫和所述第二探针垫重叠。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述激光路径沿着所述第一探针垫的所述第一部分和所述第二部分之间的间隙以及所述第二探针垫的所述第一部分和所述第二部分之间的间隙延伸。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在执行所述激光束扫描期间，在所述衬底中形成修饰层，且所述修饰层与所述激光路径重叠。