半导体芯片的利记博彩app
【技术领域】
[0001 ]各种实施例总体上涉及半导体芯片。
【背景技术】
[0002]通常，半导体芯片(也称为集成电路、1C、芯片或微芯片)可以使用半导体技术在晶片(或衬底或载体)上和/或中来处理。晶片可以包括在晶片的对应区域中的多个半导体芯片。在处理期间，半导体芯片可能被机械应力破坏。例如，机械应力可能在例如从晶片分离半导体芯片期间、在通过定位系统(也称为取放应用)处理半导体芯片期间或者在对半导体芯片进行热处理期间(例如，在包封或者焊接半导体芯片期间)出现。
[0003]这样的机械应力可能在半导体芯片中引起裂纹形成和裂纹传播。裂纹对半导体芯片(或操作半导体芯片的设备)的影响可能导致半导体芯片的不受控的或未定义的行为，例如故障或失灵。用于检测半导体芯片中的芯片裂纹的常规方法或传感器可能在其可靠性方面受到限制，从而导致未检测到的裂纹，其中增加它们的可靠性可能很耗时并且成本太高。
【发明内容】
[0004]根据各种实施例，一种半导体芯片可以包括:包括第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体本体区域；用于检测到半导体本体区域中的裂纹传播的电容性结构；其中电容性结构可以包括至少部分环绕半导体本体区域并且至少基本上从第一表面延伸到第二表面的第一电极区域;其中电容性结构还可以包括被布置成与第一电极区域邻近的第二电极区域以及在第一电极区域与第二电极区域之间延伸的电绝缘区域。
【附图说明】
[0005]在附图中，相似的附图标记遍及不同的视图通常指代相同的部分。附图不一定按比例，而重点通常在于说明本发明的原理。在下方的描述中，参考以下附图来描述本发明的各种实施例，在附图中:
[0006]图1A和图1B分别示出包括常规裂纹传感器的半导体芯片；
[0007]图2A到图2C分别示出根据各种实施例的半导体芯片；
[0008]图3A和图3B分别示出根据各种实施例的半导体芯片；
[0009]图4A到图4F分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0010]图5A到图5C分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0011]图6A到图6C分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0012]图7A到图7C分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0013]图8A和图SB分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0014]图9A和图9B分别示出根据各种实施例的半导体芯片；
[0015]图1OA到图1OC分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0016]图1lA到图1lC分别示出根据各种实施例的在处理期间的各个阶段的半导体芯片；
[0017]图12示出根据各种实施例的处理半导体芯片的方法的示意性流程图；
[0018]图13示出根据各种实施例的处理半导体芯片的方法的示意性流程图；
[0019]图14示出根据各种实施例的处理晶片的方法的示意性流程图；
[0020]图15示出根据各种实施例的处理晶片的方法的示意性流程图；
[0021]图16示出根据各种实施例的处理晶片的方法的示意性流程图；以及
[0022]图17示出根据各种实施例的处理半导体芯片的方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0023]下方的详细描述参考通过说明的方式示出其中可以实践本发明的具体的细节和实施例的附图。
[0024]词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何实施例或设计并非必须被理解为与其他实施例或设计相比是优选的或有利的。
[0025]关于形成在侧部或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在本文中可以用于表示沉积材料可以形成在所暗示的侧部或表面的“直接上面”，例如与其直接接触。关于形成在侧部或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在本文中可以用于表示沉积材料可以形成在所暗示的侧部或表面的“间接上面”，其中暗示的侧部或表面与沉积材料之间布置有一个或多个另外的层。
[0026]关于结构的(或者衬底、晶片或载体的)“横向”延伸或“横向地”邻近所使用的术语“横向”在本文中可以用于表示沿着衬底、晶片或载体的表面的延伸或位置关系。这表示，衬底的表面(例如载体的表面或者晶片的表面)可以用作参考，通常被称为衬底的主处理表面(或者载体或晶片的主处理表面)。另外，关于结构的(或者结构元件的)“宽度”所使用的术语“宽度”在本文中可以用于表示结构的横向延伸。另外，关于结构的(或者结构元件的)“高度”所使用的术语“高度”在本文中可以用于表示结构的沿着垂直于衬底的表面(例如垂直于衬底的主处理表面)的方向的延伸。关于层的“厚度”所使用的术语“厚度”在本文中可以用于表示层的垂直于层沉积在其上的支承件(材料)的表面的空间延伸。如果支承件的表面平行于衬底的表面(例如主处理表面)，则沉积在支承件上的层的“厚度”可以与层的高度相同。另外，“竖直”结构可以被称为沿着垂直于横向方向(例如垂直于衬底的主处理表面)的方向延伸的结构，并且“竖直”延伸可以被称为沿着垂直于横向方向的方向的延伸(例如垂直于衬底的主处理表面的延伸)。
[0027]关于层、材料或区域的术语“形成”可以指代设置、布置或沉积层、材料或区域。用于形成例如层、材料、区域等的方法可以包括各种沉积方法，其可以是化学气相沉积、物理气相沉积(例如用于介电材料)、电沉积(也称为电镀，例如用于金属或金属合金)或旋转涂覆(例如用于流体材料)等。通常，可以通过溅射、激光烧蚀、阴极电弧蒸发或热蒸镀来执行气相沉积。用于形成金属的方法可以包括金属覆镀，例如电镀或化学覆镀。
[0028]关于层、材料或区域的术语“形成”也可以包括化学反应或制造化学成分，其中例如层、材料或区域的至少部分通过将化学物质的一个集合变换成化学成分来形成。“形成”可以包括例如通过断开或形成化学物质的集合的原子之间的化学键来改变电子的位置。“形成”还可以包括氧化还原、络合、沉淀、酸碱反应、固态反应、替代或掺杂、添加或删除、扩散或光化学反应。“形成”例如可以改变在化学上组成层、材料或区域的部分的化学物质的集合的化学和物理性质，这些物理性质可以是导电性、相成分、光学性质等。“形成”例如可以包括向母体化合物应用化学反应物以改变母体化合物的物理和化学性质。
[0029]根据各种实施例，可以通过从晶片的切口区域去除材料(也称为切割(dicing)或切削(cutting)晶片)来从晶片分离半导体芯片。例如，可以通过划线和折断、解理、刀片切割或机械锯切(例如使用切割锯)来处理从晶片的切口区域去除材料。换言之，可以通过晶片切割处理来分离半导体芯片。在晶片切割处理之后，可以通过例如模具材料将半导体芯片电接触和包封到芯片载体(也称为芯片外壳)中，其然后可以适合用于在诸如计算机等电子设备中使用。例如，可以通过导线将半导体芯片键合到芯片载体，并且可以将芯片载体焊接到印刷电路板上。
[0030]根据各种实施例，半导体芯片可以包括由各种类型的半导体材料制成的半导体本体，包括IV族半导体(例如硅或锗)、化合物半导体，例如II1-V族化合物半导体(例如砷化镓)或其他类型，包括例如III族半导体、V族半导体或聚合物。在实施例中，半导体本体由硅(掺杂或未掺杂)制成，在替选实施例中，半导体本体是绝缘体上硅(SOI)晶片。作为替选，可以使用任何其他合适的半导体材料用于半导体本体，例如半导体化合物材料，诸如磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)，但是也可以使用任意合适的三元半导体化合物材料或四元半导体化合物材料，诸如铟镓砷化物(InGaAs)。
[0031]根据各种实施例，半导体芯片还可以包括用于保护半导体芯片的半导体本体免受环境影响(例如氧化)的钝化层。钝化层可以包括金属氧化物、半导体本体的氧化物(例如氧化硅)、氮化物(例如氮化硅)、聚合物(例如苯并环丁烯(BCB)或聚酰亚胺(PI))、树脂、抗蚀剂或介电材料。
[0032]根据各种实施例，半导体芯片可以包括用于将半导体芯片的半导体本体电接地的密封环。密封环可以包括在半导体本体上延伸且电连接到半导体本体中的传导结构的电引线(功率金属)。传导结构可以包括延伸到半导体本体中的金属或金属合金。另外，密封环可以包括保护结构，例如包括酰亚胺的覆盖层。
[0033]根据各种实施例，金属可以包括以下元素组中的一个元素:铝、铜、镍、镁、铬、铁、锌、锡、金、银、铱、铂或钛。根据各种实施例，金属合金可以包括元素组中的一个元素或多于一个元素。例如，金属合金可以包括金属间化合物，例如金和铝的金属间化合物、铜和铝的金属间化合物、铜和锌的金属间化合物(“黄铜”)或者铜和锡的金属间化合物(“青铜”)。
[0034]根据各种实施例，半导体芯片可以包括有源芯片区域。有源芯片区域可以布置在半导体本体的部分(换言之，半导体本体区域)中并且可以包括可以被配置成执行计算或存储操作的一个或多个晶体管、电阻器和电容器。有源芯片区域可以是若干微米厚度，并且可以沿着半导体本体的顶面延伸。换言之，有源芯片区域可以是半导体本体区域的部分或者可以指代半导体本体区域。在有源芯片区域下方，半导体本体区域的底部部分可以延伸。半导体本体的底部部分(也称为基层)可以比有源芯片区域厚，例如是几百微米厚，并且可以沿着半导体本体的底面延伸。
[0035]图1A在横截面视图中图示在处理半导体芯片100期间包括常规裂纹传感器130的半导体芯片100，所述处理半导体芯片100期间例如是在通过从晶片的切口区域142去除112材料来将半导体芯片100从晶片(例如与图7A相比较)分离112期间，换言之，在晶片切割112期间。
[0036]半导体芯片100可以包括具有半导体本体区域111的半导体本体102。例如，半导体本体区域111可以包括半导体芯片100的有源区域。另外，半导体芯片100可以包括钝化层104和密封环120，密封环120具有在功率金属124之上的保护结构122，功率金属124电连接到传导结构126。
[0037]在处理半导体芯片100(或者操作半导体芯片100的设备)期间，芯片裂纹110(也称为裂纹110)可能出现，例如，芯片裂纹110可能出现在半导体芯片100的侧壁120s或者半导体本体区域111的侧壁102s处并且可以从侧壁102s向芯片100的内部传播。这样的芯片裂纹100可能由于各种原因并且在处理半导体芯片100的各种方法期间出现，例如在晶片切割期间或者处理半导体芯片100(例如通过“取放应用”)或者焊接半导体芯片100(或者操作半导体芯片100的设备)期间，如本文中所描述的。
[0038]紧接着在处理半导体芯片100之后的芯片裂纹110的长度可能很短并且因此芯片裂纹110可能尚未传播到半导体本体区域111(有源区域)中或者半导体本体区域111中的任何电路部件中。然而，芯片裂纹110的长度在进一步处理半导体芯片100期间或者在操作半导体芯片100本身期间可能生长，例如在包封半导体芯片100并且在设备中使用半导体芯片100之后。如图1A中所图示的，芯片裂纹110可以传播到半导体芯片100的半导体本体102中，进一步继续传播IlOb到有源芯片区域111中，并且可以在有源芯片区域111中显露。用以检测芯片裂纹110的常规筛选方法(例如在它们损害半导体芯片100的行为或半导体芯片100的功能之前)可能很耗时、很复杂或不可靠。
[0039]用于芯片裂纹110传播的电检测的常规筛选方法可以包括应力测试，例如在升高的温度下加压力于半导体芯片100(所谓的烧机应力测试)或者通过回流焊仿真来向半导体芯片100施加若干温度循环。向具有芯片裂纹110的半导体芯片100施加应力测试可以引起芯片裂纹110的传播直到芯片裂纹110进入裂纹检测区域，例如半导体芯片100的有源区域111，在裂纹检测区域中能够检测到芯片裂纹110并且能够通过电测试方法来过滤芯片裂纹110(例如通过检测有源区域111中的电路部件的故障)。
[0040]应用应力测试有可能不足以(例如测试持续时间可能太短)引起芯片裂纹传播110继续进入到由有源区域111提供的裂纹检测区域中。因此，虽然向半导体芯片100施加应力测试，然而芯片裂纹110可能保持未被检测。因为未检测到的芯片裂纹110可能在操作半导体芯片100某个时间之后传播到有源芯片区域111中，所以半导体芯片100可能由于未检测到的芯片裂纹110而发生故障。半导体芯片100可能发生故障，从而引起半导体芯片100的未定义的行为。
[0041]除了在处理半导体芯片100期间在半导体芯片100中存在的芯片裂纹110(例如如果应力测试不足以检测芯片裂纹110)，芯片裂纹110还可以在半导体芯片100(或者操作半导体芯片100的设备)的操作期间出现，例如在连续的操作期间或者在操作半导体芯片100比可以能够仿真的常规应力测试长的时间段之后。
[0042]用于芯片裂纹110的检测的常规裂纹传感器130(也称为周界线130)可以包括沿着半导体芯片100的表面(例如半导体本体102中的硅的表面)延伸并且可以环绕有源芯片区域111的金属线。损害周界线130的金属线的芯片裂纹110可以引起周界线130的电阻的变化并且因此芯片裂纹110可以基于周界线130的电阻来被检测。响应于检测到芯片裂纹110，可以将半导体芯片100(或者操作半导体芯片100的产品)切换到适当的操作模式以避免半导体芯片100的任何未定义的行为或者任何临界情况。例如，可以将半导体芯片100切换到备用模式或者可以将其关闭。
[0043]换言之，未检测到的裂纹110可能在操作半导体芯片期间在半导体芯片中传播，例如在电子设备中传播，引起半导体芯片或电子设备的未定义的行为。如果未定义的行为保持未被检测到，则半导体芯片或设备的未定义的行为可能导致临界、例如危及到生命的情况。例如，如果在汽车中使用半导体芯片，则未定义的行为可能导致气囊被无意地触发。
[0044]图1B在横截面视图中图示包括常规裂纹传感器130的半导体芯片100，其中芯片裂纹110可能已经传播到半导体本体区域111中。虽然使用周界线130，然而可能不确定是否检测到芯片裂纹110，因为周界线130仅在半导体芯片100的表面处延伸。因此，芯片裂纹110有可能可以经过周界线130(而没有损害周界线130的金属线)，如图1B中的箭头IlOc所图示的。如图1B中示例性地图示的，芯片裂纹110可以在周界线130下方经过并且传播到有源区域111中而没有被检测到。
[0045]图2A在沿着线201(参见图2B或图2C)得到的横截面视图中图示根据各种实施例的半导体芯片200。半导体芯片200可以包括用于检测到半导体芯片200中的裂纹传播的电容性结构230。半导体芯片200可以包括具有半导体本体区域1