本發明涉及微機電器件版圖設計領域，特別涉及一種晶圓噴砂版圖結構。

背景技術：

1、在微機電系統器件制造過程中，如圖1-圖3所示，往往需要在晶圓表面制作特定的圖案1’，采用精細噴砂工藝在硅襯底上形成深槽是一種較為成熟的方案，利用高壓氣流將砂料以極高的速度通過噴嘴射出，對硅襯底表面實現沖擊和打磨。在制造芯片時，一般流程為繪制晶圓噴砂版圖結構(如圖1所示)；作業晶圓背面噴砂，形成背面圖案1’，再作業晶圓正面噴砂。

2、如圖2所示，在一些mems產品中，比如噴墨頭產品，會存在圖中所示的版圖設計，各噴砂槽圍設而成的圖案1’的形態為窄長的長方形。在理想狀態下，當作業晶圓單面噴砂時，不應有貫穿發生，然而實際生產中，在背面噴砂后進行正面檢查，能看到代表貫穿部分的亮點，多數分布在現有的長方形圖案1’的兩端(如圖3所示)。這是因為在長方形圖案1’的中部，只會集中兩側邊夾設處的高速砂料，集中的高速砂料較少，所以晶圓受到的沖擊力較小，即沖擊晶圓的能量較少，相應的形成的噴砂槽的深度較淺；而在長方形圖案的兩端，會集中兩側邊和短底邊共三側的高速砂料，集中的高速砂料較多，所以晶圓受到的沖擊力較大，即沖擊晶圓的能量較多，相應的形成的深度較深，所以就更容易貫穿。即，在這個過程中，有兩個因素影響噴砂深度，即噴砂槽的寬度越大，噴砂深度越大；噴砂槽邊界越多，聚集的砂子越多，噴砂深度越大。噴砂槽兩端是因為邊界多，所以深度大，即容易貫穿，實際就是噴砂深度的不均勻。

3、在背面噴砂時產生的貫穿，會導致晶圓正面的晶面破損，損壞晶圓正面電路圖形，導致芯片報廢；而在晶圓正面噴砂后，相應的位置應當是噴砂槽內短邊中軸線上被連續貫穿。即，背面噴砂時不能發生貫穿，正面噴砂時需要完成貫穿，貫穿位置位于噴砂槽的正中，是呈長條狀的縫隙。

技術實現思路

1、本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術的晶圓背面噴砂容易發生貫穿的缺陷，提供一種晶圓噴砂版圖結構。

2、本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

3、一種晶圓噴砂版圖結構，所述晶圓噴砂版圖結構具有圖案，所述圖案的中部的寬度為第一寬度；

4、所述圖案沿長度方向的兩端的寬度為第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度；

5、在所述圖案的寬度方向上，所述圖案的兩端居中，且所述圖案的兩端沿長度方向的對稱軸與所述圖案沿長度方向的對稱軸相重合。

6、在本技術方案中，通過提供該晶圓噴砂版圖結構，通過使圖案的兩端的寬度(第二寬度)小于圖案的中部的寬度(第一寬度)，可以在高速砂料沖擊圖案的兩端的較窄的三面圍合區域時，使兩端受砂料沖擊的面積較小，以減小沖擊能量。即，由于現有技術中，噴砂形成噴砂槽時，在圖案的中部和圖案的兩端，噴砂槽的深度是不同的，中部的深度較淺，兩端的深度較深；所以使圖案的兩端的寬度減小，使兩端的噴砂槽的深度與中部的近似，提高了噴砂深度的均勻性。由于破壞了兩側邊和短底邊共三側圍合的圍合區域，因此該圍合區域在背面噴砂中發生貫穿的可能性有所降低；同時，砂料對晶圓的沖擊面積也隨收窄的圖案的兩端而減小，減少了對硅片沖擊的高速砂料的量，因此晶圓受到的沖擊力減小，沖擊晶圓的能量較少，相應的降低了噴砂形成的槽的深度，也進一步解決了在背面噴砂后即發生貫穿的問題。二者共同作用，降低了背面噴砂貫穿晶圓、導致崩裂的可能性，提高了對噴砂工藝波動的容忍度。并且，通過使圖案的兩端和圖案的中部同軸，可以使得背面噴砂形成的槽的最深位置位于正、背面圖案的中軸線上，進而保證正面噴砂時比較容易貫穿。

7、優選地，所述圖案的中部的兩側邊平行；和/或，

8、所述圖案的兩端的兩側邊平行，且均垂直于所述圖案的兩端的底邊。

9、在本技術方案中，通過設置圖案的中部的兩側邊平行，或圖案的兩端的兩側邊平行，且均垂直于圖案的兩端的底邊，均能更好地引導砂料流動，減少寬度波動帶來的砂料的流動、噴砂的深度不均勻的問題。

10、優選地，所述圖案的中部的各側邊和所述圖案的兩端的各側邊分別通過四條銜接邊緣相連接，所述銜接邊緣和相連接的所述圖案的中部的側邊的夾角大于或等于90°。

11、在本技術方案中，通過以上設置，可以避免圖案的中部和兩端的連接處產生朝內的銳角，以進一步減少被砂料沖擊時貫穿的可能。

12、優選地，所述銜接邊緣和相連接的所述圖案的兩端的側邊的夾角范圍為40°～50°。

13、在本技術方案中，通過以上設置，可以進一步使得寬度波動變得均勻，以進一步減少被砂料沖擊時貫穿的可能。

14、優選地，所述銜接邊緣呈直線狀。

15、在本技術方案中，通過以上設置，可以使得晶圓噴砂版圖結構便于加工且成本合理。

16、優選地，所述第二寬度大于或等于20μm。

17、在本技術方案中，通過以上設置，可以使得圖案的兩端便于加工。

18、優選地，所述第二寬度小于或等于40μm。

19、在本技術方案中，通過以上設置，可以減少砂料直接沖擊到圖案的兩端的側壁的可能，以進一步減少被砂料沖擊時貫穿的可能。

20、優選地，所述第二寬度和所述第一寬度之比大于或等于0.25。

21、在本技術方案中，通過以上設置，可以使得圖案的兩端引導砂料的量較為合理，進而起到合理的減小沖擊能量的效果。

22、優選地，所述圖案的兩端的長度和所述第二寬度之比大于或等于0.25。

23、在本技術方案中，通過以上設置，可以使得圖案的兩端引導砂料進入的深度較為合理，進而起到合理的減小沖擊能量的效果。

24、優選地，所述圖案的兩端的長度和所述第二寬度之比小于或等于5。

25、在本技術方案中，通過以上設置，可以避免損耗過多的晶圓面積和干擾噴砂版圖的其他部分。

26、本發明的積極進步效果在于：

27、通過提供該晶圓噴砂版圖結構，設置圖案的兩端的第二寬度小于圖案的中部的第一寬度，可以在噴砂使高速砂料沖擊圖案的中部兩側較窄的三面圍合區域時，引導砂料流入收窄的圖案的兩端。即，由于現有技術中，噴砂形成噴砂槽時，在圖案的中部和圖案的兩端，噴砂槽的深度是不同的，中部的深度較淺，兩端的深度較深；所以使圖案的兩端的寬度減小，使兩端的噴砂槽的深度與中部的近似，從而使噴砂槽中部和兩端的噴砂深度接近，提高了噴砂深度的均勻性。由于破壞了兩側邊和短底邊共三側圍合的圍合區域，因此該圍合區域在背面噴砂中發生貫穿的可能性有所降低；同時，砂料對晶圓的沖擊面積也隨收窄的圖案的兩端而減小，減少了對硅片沖擊的高速砂料的量，因此晶圓受到的沖擊力減小，沖擊晶圓的能量較少，相應的降低了噴砂形成的槽的深度，也進一步解決了在背面噴砂后即發生貫穿的問題。二者共同作用，降低了背面噴砂貫穿晶圓、導致崩裂的可能性，提高了對噴砂工藝波動的容忍度。并且，通過使圖案的兩端和圖案的中部同軸，可以使得背面噴砂形成的槽的最深位置位于正、背面圖案的中軸線上，進而保證正面噴砂時能夠比較容易貫穿。

技術特征：

1.一種晶圓噴砂版圖結構，所述晶圓噴砂版圖結構具有圖案，所述圖案的中部的寬度為第一寬度，其特征在于：

2.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述圖案的中部的兩側邊平行；和/或，

3.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述圖案的中部的各側邊和所述圖案的兩端的各側邊分別通過四條銜接邊緣相連接，所述銜接邊緣和相連接的所述圖案的中部的側邊的夾角大于或等于90°。

4.如權利要求3所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述銜接邊緣和相連接的所述圖案的兩端的側邊的夾角范圍為40°～50°。

5.如權利要求3所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述銜接邊緣呈直線狀。

6.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述第二寬度大于或等于20μm。

7.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述第二寬度小于或等于40μm。

8.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述第二寬度和所述第一寬度之比大于或等于0.25。

9.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述圖案的兩端的長度和所述第二寬度之比大于或等于0.25。

10.如權利要求1所述的晶圓噴砂版圖結構，其特征在于，所述圖案的兩端的長度和所述第二寬度之比小于或等于5。

技術總結
本發明提供一種晶圓噴砂版圖結構，晶圓噴砂版圖結構具有圖案，圖案的兩端的第二寬度小于中部的第一寬度，可以在高速砂料沖擊圖案的兩端的較窄的三面圍合區域時，使兩端受砂料沖擊的面積較小，以減小沖擊能量。即，由于現有技術中，噴砂形成噴砂槽時，在圖案的中部和圖案的兩端，噴砂槽的深度是不同的，中部的深度較淺，兩端的深度較深；所以使圖案的兩端的寬度減小，使兩端的噴砂槽的深度與中部的近似，提高了噴砂深度的均勻性。相應的，降低了背面噴砂貫穿晶圓、導致崩裂的可能性，提高了對噴砂工藝波動的容忍度。在圖案的寬度方向上，圖案的兩端居中，使背面噴砂形成的槽的最深位置位于正、背面圖案的中軸線上，保證正面噴砂時比較容易貫穿。

技術研發人員：王緒勝,朱祥,王文浩,周冬冬
受保護的技術使用者：蘇州眾行匯創科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24