一种晶粒、晶圆及晶圆上晶粒位置的标识方法-晶圆表面

集成电路制造中，一片晶圆(wafer)一般含有成千上万颗晶粒(die，或者称作裸晶)，晶圆经过减薄、切割形成晶粒，最终将晶粒封装为集成电路的芯片。通常，芯片需要经过测试区分出良品和不良品，良品也要满足一定的可靠性标准才能上市，不良品最终做报废处理。集成电路工业不仅需要保证芯片的质量和可靠度，也需要持续的提升良率，降低成本；因此就需要对测试不良品或失效芯片进行分析定位，找到失效的根因，反馈并推动晶圆厂和封测厂持续提升。因此，对不良品(或失效芯片)进行失效分析(failure analysis，FA)是芯片制造业的一个关键步骤。

在对不良品(或失效芯片)进行失效分析过程中，数据排查往往是最先要完成的一环，如分析芯片制造各环节(wafer测试、芯片封装、芯片测试)的加工和测试数据，分析各制造环节是否引入了异常。对于一颗失效芯片来说，先要排查它的最终测试数据是否有异常，再查上游的封装过程是否有异常，最后，排查芯片封装的晶粒在晶圆上是否是良品。但如前所述，一片晶圆上往往有成千上万颗晶粒，因此就需要对晶粒在晶圆上的位置进行标识以做区分。

通常，当晶粒包含存储单元(例如寄存器电路单元)时，晶粒的位置信息数据可以直接烧写到存储单元中，在后续需要的时候，通过接口可以读取之前烧写的位置信息数据。或者，也可以通过物理方式在晶粒上制作出光学可视的位置标识，对于后者通常需要对现有芯片制造工艺作出改进以在晶粒上制作出位置标识，而晶粒上图形的制作工艺主要采用类似摄影方法的光刻工艺，将光罩(mask)上的图形转印到晶粒上。制作单独的光罩在晶粒上制作位置标识通常会增大成本，尤其是高分辨率的光罩制作成本会非常高。因此如何兼容现有制作工艺的基础上，在晶粒上制作位置标识有待研究。

12月9日，华为最新公开了一件专利，提供一种晶粒、晶圆及晶圆上晶粒位置的标识方法，能够兼容现有制作工艺的基础上，在晶粒上制作位置标识，有效地控制了成本。

专利号：CN202080100160.7

专利名称：晶粒、晶圆及晶圆上晶粒位置的标识方法

数据来源：大为innojoy全球专利数据库

该专利提供一种晶粒。晶粒包含制作于晶粒上的位置标识；位置标识用于指示晶粒在晶圆上的位置；位置标识包括第一位置标识及第二位置标识；第一位置标识用于指示第二光罩在晶圆上覆盖区域的位置，其中，第二位置标识由第二光罩制作于覆盖区域内的晶粒上；第二位置标识用于指示晶粒在覆盖区域内的位置；其中，第一位置标识采用第一光罩通过一次曝光工艺制作，同一个覆盖区域内的晶粒上的第二位置标识采用第二光罩通过一次曝光工艺制作；第一位置标识和第二位置标识分别制作于晶粒上的不同层的材料层。

由于每个晶粒在第二光罩的覆盖区域内的位置相对固定，因此，可以选用某一层材料层的光罩作为第二光罩，在第二光罩上每个晶粒对应的位 置制作该晶粒在覆盖区域内的第二位置标识，则通过该第二光罩对覆盖区域内的晶粒曝光，即可制作出第二位置标识；然而，每一次曝光，第二光罩在晶圆上的覆盖区域是不同的，这样不同的覆盖区域内的晶粒的第一位置标识是不同的才能区别各个覆盖区域的位置，因此并不能用相同的第二光罩制作第一位置标识，原因是如果采用类似使用第二光罩制作第二位置标识的方式制作第一位置标识的话，由于每个第一位置标识不同，即每个覆盖区域都需要一张单独的第二光罩，则需要制作多张第二光罩，并且每次曝光需要更换一次第二光罩，效率很低，其成本会很高，无量产使用价值。

因此，本申请的实施例中使用第一光罩通过一次单独的曝光工艺在晶圆上所有晶粒上制作第一位置标识；这样同一个覆盖区域内的晶粒上的第一位置标识全部相同；对于不同覆盖区域的晶粒，第一位置标识不相同。并且通过第二光罩对整片晶圆上的不同覆盖区域依次曝光，制作晶粒上的第二位置标识，通过第一位置标识和第二位置标识组合为位置标识来标识晶粒在晶圆上的位置，第一位置标识和第二位置标识分别制作于晶粒上的不同层的材料层，兼容现有制作工艺的同时，有效控制了成本的增加。

审核编辑 ：李倩