[发明专利]用于管芯分离的光学可检测的参考特征

说明书

一种半导体晶片（200）具有：半导体本体（10）；半导体本体（10）上的绝缘层（11）；具有功率半导体管芯（100）的有效区域（210），该有效区域（210）形成半导体本体（10）的一部分；邻近有效区域（210）布置的划线区域（220）；钝化结构（13），其被布置在绝缘层（11）上方并且以便暴露绝缘层（11）的一部分（111），暴露部分（111）由钝化结构（13）的终止边缘（131）终止；光学可检测的参考特征（12），其被配置成在晶片分离处理阶段期间用作参考位置。光学可检测的参考特征（12）：（i）被包括在有效区域（210）中，（ii）从终止边缘（131）在空间上移位，以及（iii）通过钝化结构（13）暴露。

技术领域

本说明书涉及半导体晶片的实施例、涉及功率半导体管芯的实施例、涉及处理半导体晶片的方法的实施例以及涉及半导体晶片分离装置的实施例。特别地，本说明书涉及包括用于管芯分离的一个或多个光学可检测的参考特征的半导体晶片的实施例、涉及包括用于管芯分离的至少一个光学可检测的参考特征的功率半导体管芯的实施例、涉及处理包括用于管芯分离的一个或多个光学可检测的参考特征的半导体晶片的方法的实施例以及涉及半导体晶片分离装置的实施例，该半导体晶片分离装置被配置成将包括一个或多个光学可检测的参考特征的半导体晶片分离成多个功率半导体管芯。

背景技术

汽车应用、消费者应用和工业应用中的现代设备的许多功能（诸如转换电能和驱动电动机或电气机器）依赖于功率半导体器件。

例如，仅举几个例子，绝缘栅双极晶体管（IGBT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和二极管已经被用于各种应用，包括但不限于电源和功率转换器中的开关。

功率半导体器件通常包括功率半导体管芯，该功率半导体管芯被配置成在管芯的两个负载端子之间沿着负载电流路径传导负载电流。另外，负载电流路径可以借助于被绝缘的电极（有时被称为栅电极）来控制。例如，在从例如驱动器单元接收到对应的控制信号时，控制电极可以将功率半导体器件设置在导通状态和关断状态之一中。

关于制造过程，通常在单个晶片内同时处理多个功率半导体管芯；即，在已经被处理之后，半导体晶片可以包括多个功率半导体管芯。这些功率半导体管芯可以借助于划线而彼此分离。

然后，使晶片经受分离处理阶段，例如，包括切割和/或锯切步骤，并且通过在划线处断开晶片（例如，通过锯切和/或切割）将晶片分成多个单独的功率半导体管芯。在质量检查之后，然后可以将管芯封入相应的封装中，并且然后将其交付给客户。

所述质量检查可以包括检查在分离处理步骤期间管芯是否已经损坏。例如，在分离期间，暴露于分离的绝缘层可能变为损坏和/或裂缝可能延伸到管芯之一的边缘终止区域中。例如，如果认为被损坏，或者（分别地）如果不能可靠地确保管芯没有被损坏，则不封装管芯而是将其丢弃。

自然地，晶片被用于划线的部分不能被用作管芯区域。因此，合期望的是将划线设计得尽可能小。但是，关于分离处理阶段的精确度的要求随着划线在尺寸上的减小而增加。

发明内容

本说明书的某些方面涉及光学可检测的参考特征，其用作执行晶片分离处理阶段的界标（landmark）。例如，分离处理阶段包括下述步骤：获取指示光学可检测的参考特征的位置的位置数据，并且基于位置数据来控制晶片与晶片分离设备（例如，激光切割设备或锯切设备）之间的相对移动。例如，光学可检测的参考特征从划线在空间上移位。

根据实施例，半导体晶片具有：半导体本体；半导体本体上的绝缘层；具有功率半导体管芯的有效区域，该有效区域形成半导体本体的一部分；邻近该有效区域布置的划线区域；钝化结构，其被布置在绝缘层上方并且以便暴露绝缘层的一部分，暴露部分由钝化结构的终止边缘终止；光学可检测的参考特征，其被配置成在晶片分离处理阶段期间用作参考位置。光学可检测的参考特征：（i）被包括在有效区域中，（ii）从终止边缘在空间上移位，以及（iii）通过钝化结构暴露。