半导体晶圆及其识别方法与流程

1.本发明涉及微电子技术领域，尤其是涉及一种半导体晶圆及其识别方法。


背景技术：

2.在半导体晶圆的衬底上设置有多个器件，器件之间具有划片区，半导体晶圆在历经复杂的制造工艺后，需要沿划片区切割半导体晶圆，将半导体晶圆分割为多个独立的器件。
3.现有的激光划片机，通过镜头采集半导体晶圆上器件的功能区的位置，识别出切割轨迹后进行划片切割，这就需要在半导体晶圆上设置器件的类型相同，即具有相同的功能区。然而，在半导体领域中，经常会遇到在同一半导体晶圆上设置多个不同类型的器件，现有的利用镜头采集器件的功能区进行识别定位后再切割的方法，无法满足同一半导体晶圆上不同类型的器件的识别及切割。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种半导体晶圆及其识别方法，以解决现有的激光划片机利用镜头采集器件的功能区进行识别定位后再切割的方法，无法满足同一半导体晶圆上不同类型的器件的识别及切割的技术问题。
5.本发明提供的半导体晶圆，包括衬底、以及间隔设置在所述衬底上的多个器件；多个所述器件之间设置有划片区；
6.所述器件包括功能区和特征识别区，所述特征识别区环绕在所述功能区的外侧；
7.所述特征识别区设置有特征图形，所述特征图形用于被识别，以辅助确定所述划片区和所述器件之间的边界。
8.进一步的，各个所述器件上的所述特征识别区的所述特征图形的相对位置一致。
9.进一步的，所述器件为矩形；
10.所述特征图形的数量为四个，且位于所述器件的四个角上。
11.进一步的，各个所述器件上的所述特征识别区的所述特征图形的面积一致。
12.进一步的，各个所述器件上的所述特征识别区的所述特征图形的特征颜色一致。
13.进一步的，所述特征图形的材料是金属。
14.进一步的，所述特征图形设置在所述器件的表面层；或者所述特征图形设置在所述器件的中间层，通过刻蚀的方法暴露在所述器件的表面。
15.进一步的，所述划片区包括x划片道和y划片道，所述x划片道的延伸方向与所述y划片道的延伸方向垂直。
16.本发明提供的半导体晶圆的识别方法，所述半导体晶圆的识别方法包括以下步骤：
17.在半导体晶圆上设置图像识别区；
18.根据所述图像识别区的图像信息，获得所述半导体晶圆上的器件的位置信息。
19.进一步的，所述图像识别区包括设置在所述器件上的特征图形。
20.本发明提供的半导体晶圆，包括衬底、以及间隔设置在所述衬底上的多个器件；多个所述器件之间设置有划片区；所述器件包括功能区和特征识别区，所述特征识别区环绕在所述功能区的外侧；所述特征识别区设置有特征图形，所述特征图形用于被识别，以辅助确定所述划片区和所述器件之间的边界。在半导体晶圆的每个器件的特征识别区设置有特征图像，特征图像用于被激光划片机识别，以使激光划片机能够根据特征图像确定划片区和所述器件之间的边界，能够对半导体晶圆上的多个不同类型的器件自动切割。
21.本发明提供的半导体晶圆的识别方法，所述半导体晶圆的识别方法包括以下步骤：在半导体晶圆上设置图像识别区；根据所述图像识别区的图像信息，获得所述半导体晶圆上的器件的位置信息。当半导体晶圆上布置多个不同类型的器件时，能够根据图像识别区，获得多个器件的位置信息，以便于对半导体晶圆进行后序的加工，有利用实现加工的自动化。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的半导体晶圆的结构图；
24.图2为本发明实施例提供的半导体晶圆的识别方法的流程图。
25.图标：100-特征识别区；200-功能区；110-特征图形；310-x划片道；320-y划片道。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.如图1所示，本发明提供的半导体晶圆，包括衬底、以及间隔设置在所述衬底上的多个器件；多个器件之间设置有划片区。
29.器件包括功能区200和特征识别区100，特征识别区100环绕在功能区200的外侧。
30.特征识别区100设置有特征图形110，特征图形110用于被识别，以辅助确定划片区和器件之间的边界。
31.每个器件上的特征识别区100设置有多个特征图形110，且特征图形110设置在器件的功能区200的周向上，位于器件的功能区200的外部，且特征图形110不会对功能区200造成影响。
32.在同一半导体晶圆中，多个器件上的特征图形的用于图像识别的图像信息一致。具体地，特征图形的用于图像识别的图像信息可以分为：相对位置、特征颜色、面积等信息。
33.特征图形110可以间隔设置，分布在功能区200的周向上。
34.需要说明的是，特征图形110也可以设置为连续的，只要能够使每个器件上特征识别区100内特征图形110的形状和面积相同即可。
35.本发明提供的半导体晶圆，在半导体晶圆的每个器件的特征识别区100设置有特征图像，特征图像用于被激光划片机识别，以使激光划片机能够根据特征图像确定划片区和所述器件之间的边界，能够对半导体晶圆上的多个不同类型的器件自动切割。
36.在一种实现方式中，各个器件上的特征识别区100的特征图形110的相对位置一致。
37.每一个器件上的特征图形110的相对位置均保持一致。
38.具体地，在半导体晶圆上，尽管器件的功能区200的大小可能存在不同，即同一半导体晶圆上，部分器件的功能区200的大小相同，部分器件的功能区200的大小不相同，但只要保证每个器件对应的总面积是相同的，特征识别区100的特征图形110在多个器件上的相对位置是一致的，激光划片机就可以准确的采集和识别不同类型的器件，并精准地进行定位切割，从而避免在同一半导体晶圆上对不同类型的器件切割造成损坏。
39.在另一种实现方式中，各个所述器件上的所述特征识别区的特征图形110的面积相同。
40.具体地，在同一半导体晶圆上，每个器件上的特征图形110的形状和面积相同，方便识别和采集。
41.需要说明的是，特征图形110可以采用能够被激光划片机识别的各种形状，例如：可以是圆形、三角形、多边形、 、*或者其他的可以用于标记的图形等。
42.进一步地，器件为矩形。
43.特征图形110的数量为四个，且位于器件的四个角上。
44.本实施例中，器件的形状为矩形，每个器件的特征识别区100设置有由四个特征图形110，且四个特征图形110分别处于该器件的四个角上。
45.进一步地，划片区包括x划片道310和y划片道320，x划片道310的延伸方向与y划片道320的延伸方向垂直。
46.具体地，本实施例中，划片区包括多个x划片道310和y划片道320，且x划片道310与y划片道320的延伸方向相互垂直，器件上的每个特征图形110距离与其最近的x划片道310和y之间的距离分别相同。例如，器件上的一个特征图形110与距离其最近的x划片道310的距离为a，与距离其最近的y划片道320的距离为b，则其他特征图形110与距离其最近的x划片道310和y划片道320的距离也分别为a和b。
47.进一步地，如图1所示，同一半导体晶圆上的各器件的功能区200与所述器件的特征图形110距离不完全相同，即在同一半导体晶圆上，有部分器件的功能区200与所述器件的特征图形110距离不相同。
48.在另一种实施方式中，各个所述器件上的所述特征识别区的所述特征图形的特征颜色一致。
49.进一步地，特征图形110优选由金属材质制成。
50.具体地，特征图形110可以由金属材质制成，金属可以为铜、钛、铝、镍、或者金材料中的一种或其组合，很容易能够形成特征颜色，以使激光划片机能够采集并识别。
51.优选地，特征图形可以由金属铜制成。
52.本实施例中，特征图形由金属材质制成，形成特征颜色，各器件的特征图形特征颜色一致，激光划片机通过识别特征颜色来确定切割的轨迹，从而对半导体晶圆上的多个器件进行分割。
53.需要说明的是，每个器件上特征图形110的相对位置需要相同，特征图形110的形状和面积也是相同的，故半导体晶圆上的所有器件的形成该特征图形110的金属的相对位置必须保持一致，金属的形状和面积也相同，且金属在器件的功能区200的外部，不会对功能区200造成影响。
54.特征图形110也可以由无机非金属材料制成，但应能够显示出特征颜色，各器件的特征图形特征颜色一致，且能够被激光划片机识别即可。
55.进一步地，特征图形110设置在器件的表面层。
56.具体地，可以将特征图形110设置在器件的表面层，本实施例中，将形成该特征图形110的金属设置在器件的表面层，方便激光划片机采集和识别。
57.本发明提供的半导体晶圆，包括衬底，在衬底上设置有器件和位于器件之间的划片区，器件为矩形结构，在器件的特征识别区100的四个角上设置有特征图形110，该特征图形110由金属制成。划片区包括x划片道310和y划片道320，激光划片机通过采集和识别特征图形110和x划片道310以及y划片道320围成的十字区域，判断出切割的路径，以使激光划片机能够对半导体晶圆进行自动切割。
58.本实施例中，在每个器件的四个角上设置特征图形110，半导体晶圆上的所有器件的特征图形110的相对位置保持一致，方便激光划片机的采集和识别，半导体晶圆上的所有器件的相对位置相同的特征图形110的面积和形状保持一致，特征图形110距离最近的x划片道310和y划片道320的距离相同，特征图形110的区域在器件的功能区200之外，以使特征图形110不会对器件的功能区200造成影响。
59.实施例2
60.本发明提供的半导体晶圆，包括衬底、以及间隔设置在衬底上的多个器件。
61.多个器件之间设置有划片区；器件包括功能区200和特征识别区100，特征识别区100环绕在功能区200的外侧；特征识别区100设置有特征图形110，特征图形110用于被识别，以辅助确定划片区和器件之间的边界。在半导体晶圆的每个器件的特征识别区100设置有特征图像，特征图像用于被激光划片机识别，以使激光划片机能够根据特征图像确定划片区和所述器件之间的边界，能够对半导体晶圆上的多个不同类型的器件自动切割。
62.与实施例1的不同之处在于，进一步地，特征图形110设置在器件的中间层；通过刻蚀的方法暴露在器件表面。
63.具体地，也可以将特征图形110设置在器件的中间层，利用刻蚀或者腐蚀的方法使其显露在器件的表面上，能够被激光划片机采集到。
64.实施例3
65.本发明提供还提供一种半导体晶圆的识别方法，如图2所示，本发明提供的半导体晶圆的识别方法，依赖于上述的半导体晶圆，半导体晶圆的识别方法包括以下步骤：在半导体晶圆上设置图像识别区；根据图像识别区的图像信息，获得器件的位置信息，并根据该位置信息进行切割或者其他加工。
66.进一步地，图像识别区包括设置在器件上的特征图形110。在半导体晶圆上设置图
像识别区，图像识别区包括设置在器件上的特征识别区的特征图形110，特征图形110用于被识别，以辅助确定划片区和器件之间的边界。特征图形设置在器件功能区以外，特征识别区环绕在功能区的外侧，特征图形不对器件功能区造成影响。
67.本实施例中，在同一半导体晶圆中，多个器件上的图像识别区的特征图形的用于图像识别的图像信息一致。具体地，特征图形的用于图像识别的图像信息可以分为：相对位置、特征颜色、面积等信息。例如，在同一半导体晶圆中，特征图形的相对位置保持一致，或者特征图形具有相同的形状和/或者颜色，激光划片机就可以通过识别特征图形110的位置、形状和颜色等信息，准确的采集和识别不同类型的器件信息，并精准地进行定位切割，对器件进行识别定位，从而对半导体晶圆上的不同器件进行定位。所以，可以在半导体晶圆上设置多个不同类型的器件，只需要保证个器件对应的总面积是相同的，就能够实现精准识别定位，然后进行后续的切割或者其他加工，有利用实现切割和其他加工的自动化。
68.同一晶圆上的各个器件上的特征识别区100的特征图形110的相对位置一致。
69.每个器件上的特征识别区100设置有多个特征图形110，且特征图形110设置在器件的功能区200的周向上，位于器件的功能区200的外部，且特征图形110不会对功能区200造成影响。
70.在另一种实现方式中，各个所述器件上的所述特征识别区的特征图形110的面积相同。
71.具体地，在同一半导体晶圆上，每个器件上的特征图形110的形状和面积相同，方便识别和采集。
72.特征图形110可以间隔设置，均布在所述功能区200的周向上。
73.需要说明的是，特征图形110也可以设置为连续的，只要能够使每个器件上特征识别区100内特征图形110的形状和面积相同即可。
74.同一半导体晶圆上的各器件的功能区200与所述器件的特征图形110距离不完全相同，即在同一半导体晶圆上，有部分器件的功能区200与所述器件的特征图形110距离不相同。
75.在另一种实施方式中，各个所述器件上的所述特征识别区的所述特征图形的特征颜色一致。
76.具体地，特征图形110可以由金属材质制成，能够形成特征颜色，以使激光划片机能够采集并识别。
77.本实施例中，特征图形由金属材质制成，形成特征颜色，激光划片机通过识别特征颜色来确定切割的轨迹，从而对半导体晶圆上的多个器件进行分割。
78.可以利用识别出的器件的位置信息对半导体晶圆进行自动切割，根据图像识别区的图像信息，获得器件的位置信息，得到自动切割时的切割路径，激光划片机能够根据采集并识别半导体晶圆上的图像识别区的图像信息，得到切割路径，实现半导体晶圆的自动化切割，将半导体晶圆切割成多个独立的器件。
79.综上所述，本发明提供的半导体晶圆，包括衬底、以及间隔设置在所述衬底上的多个器件；多个器件之间设置有划片区；器件包括功能区200和特征识别区100，特征识别区100环绕在功能区200的外侧；特征识别区100设置有特征图形110，特征图形110用于被识别，以辅助确定划片区和器件之间的边界。在半导体晶圆的每个器件的特征识别区100设置
有特征图像，特征图像用于被激光划片机识别，以使激光划片机能够根据特征图像确定划片区和所述器件之间的边界，能够对半导体晶圆上的多个不同类型的器件自动切割。
80.本发明的半导体晶圆中的半导体器件包括但不限制于：工作在高电压大电流环境下的大功率氮化镓高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，简称hemt)、绝缘衬底上的硅(silicon-on-insulator，简称soi)结构的晶体管、砷化镓(gaas)基的晶体管以及金属氧化层半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，简称mosfet)、金属绝缘层半导体场效应晶体管(metal-semiconductor field-effect transistor，简称misfet)、双异质结场效应晶体管(double heterojunction field-effect transistor，简称dhfet)、结型场效应晶体管(junction field-effect transistor，简称jfet)，金属半导体场效应晶体管(metal-semiconductor field-effect transistor，简称mesfet)，金属绝缘层半导体异质结场效应晶体管(metal-semiconductor heterojunction field-effect transistor，简称mishfet)或者其他场效应晶体管。
81.本发明提供的半导体晶圆的识别方法，包括以下步骤：在半导体晶圆上设置图像识别区；根据图像识别区的图像信息，获得半导体晶圆上的器件的位置信息。当半导体晶圆上布置多个不同类型的器件时，能够根据图像识别区，获得多个器件的位置信息，以便于对半导体晶圆进行后序的加工，有利用实现加工的自动化。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。