[发明专利]使用背侧掩模层的管芯可追溯性

说明书

本公开涉及使用背侧掩模层的管芯可追溯性。提供一种制造半导体装置的方法，用于在位于晶片背侧上的底层上沉积、图案化和显影光刻胶(1703、1704)，所述晶片具有前侧，在所述前侧上，集成电路管芯形成于共享晶片半导体衬底上并布置成网格，由此形成具有唯一的一组一个或多个开口的图案化光刻胶掩模，所述开口用于选择性地蚀刻所述底层以在每个集成电路管芯上在所述底层中形成与所述图案化光刻胶掩模中的所述唯一的一组一个或多个开口对应的蚀刻的开口的唯一管芯标记标识符图案(1705)，其中在单分所述晶片以形成各自包括唯一管芯标记的多个集成电路装置(1708)之前，从所述晶片的所述背侧移除所述图案化光刻胶掩模(1706)。

技术领域

本发明大体上涉及集成电路装置和用于制造集成电路装置的方法。在一个方面，本发明涉及一种用于标记和标识个别集成电路管芯的晶片制造过程和设备。

背景技术

集成电路(IC)芯片(或“管芯”)通过在半导体晶片上同时制造多个IC而产生，所述半导体晶片可随后通过锯切/切穿晶片和/或移除晶片的一部分以形成个别IC芯片而单分成个别管芯。制造过程通常分为前端制造阶段和后端制造阶段，每个阶段可能涉及数百个步骤。在前端制造期间，晶片上的每个IC管芯通常是相同的并且含有通过电连接有源组件和无源组件形成的电路。后端制造可涉及从成品晶片单分出个别半导体管芯并且将管芯封装以提供结构支撑和环境隔离。然而，由于制造过程期间的缺陷，每个晶片的芯片产率不是100％。因此，存在要求能够从最终产品追溯回到所使用的特定管芯以及与该管芯相关联的任何信息的制造和质量控制过程，所述信息例如在晶片内的位置、线上和最终测试数据等。为了追溯管芯，晶片上的每个管芯单元被分配唯一标识符(管芯ID)，并且每个晶片被分配到晶片分组，例如批次。管芯ID可具有任何格式，而一个惯例是将管芯在晶片上的坐标位置用作标识符(或管芯标识符的部分)，其中管芯ID可包括标识管芯单元的批次的信息。虽然存在现有制造解决方案来提供“管芯可追溯性”，使得任何最终产品都可追溯回到特定管芯，但此类解决方案需要晶片内的每个管芯的唯一标记，并且在现有晶片图案通过分步重复(step-and-repeat)操作(这显然排除了唯一性)限定的情况下通常添加显著的制造处理复杂度。例如，存在使用管芯的直接激光打标的现有管芯标记过程，但使用激光蚀刻方法存在显著缺点，包括但不限于减小管芯的机械强度以及需要额外制造处理步骤，例如，将经过处理以依序标记每个管芯的标记膜添加到整个制造过程。现有解决方案的另一缺点是，标记标签自身占据管芯区域，通常导致管芯大小和成本的增加。管芯大小对于碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等较新的晶片衬底材料来说尤其敏感，这些材料与基于硅的晶片相比每单位管芯面积的成本更高。同时，GaN晶片的相对不成熟以及异质外延(碳化硅基氮化镓(GaN onSiC))中固有的缺陷性使得管芯可追溯性对这些产品来说更为重要。

如从前文所见，在个别集成电路装置上提供管芯标记的现有解决方案在实践层面上极为困难，因为存在以下挑战：在不改变设计过程步骤或以其它方式降低其它重要装置特性的情况下平衡存在于提供管芯可追溯性以符合适用性能、设计、复杂度与成本约束之间的权衡。在参考随附的图式和详细描述审阅本申请的其余部分之后，本领域技术人员将清楚常规过程和技术的其它限制和缺点。

附图说明

当结合以下图式考虑以下详细描述时，可理解本发明和其实现的许多目标、特征和优势。

图1是根据本公开的所选择实施例的半导体晶片和其构成集成电路管芯中的一个集成电路管芯的简化平面前侧视图，所述集成电路管芯标注有不同布局特征。

图2-4示出根据本公开的所选择实施例的图1的集成电路管芯的不同横截面图，以示出用于定位背侧管芯标记的观察区域的位置。

图5是根据本公开的所选择实施例的可位于观察区域中的示例背侧管芯标记的简化平面图。

图6-10描绘根据本公开的所选择实施例的用于在通过背侧通孔蚀刻过程蚀刻背侧金属时制造背侧管芯标记的第一制造处理步骤序列的横截面图。