DE102009025575A1

DE102009025575A1 - Halbleiterchip mit Identifizierungsmarkierungen

Info

Publication number: DE102009025575A1
Application number: DE102009025575A
Authority: DE
Inventors: Joerg Ortner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-01-14
Also published as: US20090315193A1; US8754538B2; US20140287566A1; US9171806B2

Abstract

Ein Halbleiterchip enthält eine erste Markierung zum Identifizieren einer Position des Chips in einem Belichtungsfeld. Der Halbleiterchip enthält eine erste Matrix in einer ersten Schicht des Chips und eine zweite Markierung in der ersten Matrix, die eine Position des Belichtungsfelds auf einem Wafer identifiziert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Halbleiterchip mit Identifizierungsmarkierungen und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Halbleiterchips.
Typischerweise ist es schwierig, die Ursprünge ausgefallener Halbleiterchips zu verfolgen, die von Kunden zurückgesendet wurden. Ein ausgefallener Halbleiterchip kann auf eine definierte Anzahl von Losen (Chargen) zurückgeführt werden, wie zum Beispiel auf drei Lose, aber nur selten auf ein Los, auf einen Wafer eines Loses oder auf eine definierte Position auf einem Wafer eines Loses. Die Korrelation des Ausfalls mit während des Herstellungsprozesses erhaltenen Inline-Daten wird folglich behindert und eine eingehende Ursachenanalyse des Ausfalls ist schwierig. Zusätzlich ist es typischerweise schwierig, mehrere Halbleiterchip-Stichproben während der Produkt- und Technologieentwicklung und während der Produkt- und Technologiequalifikation zu verfolgen (z. B. Verfolgung von Prozessaufteilungen, Yield-Learning (Ausbeuteinformationen)).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Halbleiterchip zu schaffen, der leicht identifiziert und insbesondere zurückverfolgt werden kann, und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine Ausführungsform stellt einen Halbleiterchip bereit. Der Halbleiterchip enthält eine erste Markierung zum Identifizieren einer Position des Chips in einem Belichtungsfeld. Der Halbleiterchip enthält eine erste Matrix in einer ersten Schicht des Chips und eine zweite Markierung in der ersten Matrix, die eine Position des Belichtungsfelds auf einem Wafer identifiziert.
Die beigefügten Zeichnungen sind vorgesehen, um ein weiteres Verständnis von Ausführungsformen zu geben und sind in die vorliegende Beschreibung integriert und bilden einen Teil dieser. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung von Prinzipien von Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen werden ohne weiteres ersichtlich, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verständlich werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu zueinander. Gleiche Bezugszahlen kennzeichnen entsprechende ähnliche Teile.
1 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Halbleiterchips bzw. -die.
2 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Wafers.
3 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Lithographiezelle.
4 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Codieren von Informationen auf Halbleiterchips.
5 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von vier Belichtungsfeldern auf einem Wafer.
6 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Markierungsretikels.
7 ist ein Diagramm einer Ausführungsform der vier Belichtungsfelder nach ihrer Belichtung unter Verwendung des Markierungsretikels.
8 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Matrix zum Codieren der Wafernummer.
9 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Matrix zum Codieren der Losnummer.
10 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von drei Matrizen zum Codieren der Losnummer.
11 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von zwei Matrizen zum Codieren der Losnummer.
12 ist ein Diagramm einer Ausführungsform codierter Informationen, einschließlich der Halbleiterchip-Position, der Wafernummer und der Losnummer für einen Halbleiterchip.
13 ist ein Diagramm einer Ausführungsform des Codierens von Informationen in mehreren Schichten eines Halbleiterchips.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern es nicht spezifisch anders erwähnt wird.
1 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Halbleiterchips bzw. -die 100. Der Halbleiterchip 100 enthält eine Chipanordnung, wie etwa einen MOS-Chip (Metalloxid-Halbleiter) oder einen anderen geeigneten Chip. Der Halbleiterchip 100 enthält mindestens eine Referenzstruktur oder -matrix 102. Der Halbleiterchip 100 enthält außerdem mindestens eine Markierung 104 in der Matrix 102. Bei anderen Ausführungsformen enthält der Halbleiterchip 100 eine beliebige geeignete Anzahl von Matrizen und zugeordneten Markierungen. Die Matrix 102 und die Markierung 104 codieren Informationen für oder über den Halbleiterchip 100, wie etwa Informationen, die den Halbleiterchip 100 identifizieren und/oder verfolgen. Die codierten Informationen können Folgendes umfassen: die Position des Halbleiterchips 102 auf einem Wafer, auf dem der Halbleiterchip hergestellt wurde, die Wafernummer, die Losnummer oder beliebige andere geeignete Informationen.
Bei einer Ausführungsform werden die Matrix 102 und die Markierung 104 in einer Bauelementeschicht des Halbleiterchips 100, wie zum Beispiel in einer Polysiliziumschicht oder in einer anderen geeigneten Schicht, gebildet. Bei einer Ausführungsform betragen die Abmessungen der Matrix 102 ungefähr 30 μm mal 30 μm. Bei anderen Ausführungsformen ist die Matrix 102 größer oder kleiner als 30 μm mal 30 μm. Auf der Basis der Position der Markierung 104 in der Matrix 102 werden die codierten Informationen decodiert und ausgelesen. Bei einer Ausführungsform werden die Informationen optisch durch Verwendung eines Mikroskops oder eines anderen geeigneten Untersuchungswerkzeugs ausgelesen.
2 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Wafers 110. Der Wafer 110 wird zur Herstellung mehrerer Halbleiterchips 100 verwendet. Der Wafer 110 enthält mehrere Belichtungsfelder, wie zum Beispiel bei 112 angegeben. In jedem Belichtungsfeld 112 werden mehrere Halbleiterchips 100 gebildet. Bei einer Ausführungsform gibt eine Matrix 102 und eine Markierung 104 jedes Halbleiterchips 100 das Belichtungsfeld 112 des Wafers 110 an, in dem jeder Halbleiterchip 100 gebildet wurde. Der Wafer 110 kann eine beliebige geeignete Größe aufweisen und kann eine beliebige geeignete Anzahl von Belichtungsfeldern 112 enthalten, wobei jedes Belichtungsfeld 112 eine beliebige Anzahl von Chips enthält.
3 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Lithographiezelle 120. Die Lithographiezelle 120 enthält ein Belichtungswerkzeug 122, andere Werkzeuge 124, wie etwa ein Resistbeschichtungswerkzeug, ein Entwicklungsverarbeitungswerkzeug und/oder andere geeignete Werkzeuge zum Durchführen optischer Lithographie auf Halbleiter-Wafern und eine Steuerung 126. Die Steuerung 126 steuert den Betrieb der Lithographiezelle 120 einschließlich des Betriebs des Belichtungswerkzeugs 122 und anderer Werkzeuge 124 zum Herstellen von Halbleiterchips, wie etwa des zuvor mit Bezug auf 1 beschriebenen und dargestellten Halbleiterchips 100.
Das Belichtungswerkzeug 122 enthält eine Beleuchtungsquelle 128 (z. B. einen Laser, eine HG-Lampe oder eine andere geeignete Strahlungsemissionsquelle), ein Retikel (Photomaske, Maske) 130, ein Linsensystem 132 und eine Bühne 134. Bei anderen Ausführungsformen enthält das Belichtungswerkzeug 122 andere geeignete Komponenten. Auf der Bühne 134 wird zur Belichtung ein Wafer 110 platziert. Bei einer Ausführungsform wird das Belichtungswerkzeug 122 verwendet, um die Matrix 102 und die Markierung 104 jedes Halbleiterchips 100 zu bilden. Bei einer Ausführungsform wird das Belichtungswerkzeug 122 mit einem Nanodruckwerkzeug ersetzt, bei dem Schablonenmasken verwendet werden, um die Matrix 102 und die Markierung 104 jedes Halbleiterchips 100 zu stanzen oder zu bilden.
Bei einer Ausführungsform ist das Belichtungswerkzeug 122 ein Schrittbelichtungswerkzeug, bei dem das Belichtungswerkzeug 122 zu einem Zeitpunkt ein Belichtungsfeld 112 des Wafers 110 belichtet und dann den Wafer 110 zu einem neuen Ort vorrückt, um die Belichtung zu wiederholen. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Belichtungswerkzeug 122 ein Schritt- und Scan-Belichtungswerkzeug, das sowohl die Abtastbewegung eines Scanners (d. h. das Retikel 130 und der Wafer 110 werden an dem Feld des Linsensystems 132 vorbeigeführt, das das Bild des Retikels 130 auf den Wafer 110 projiziert) als auch die Schrittbewegung einer Schrittvorrichtung kombiniert. Ungeachtet des verwendeten Verfahrens belichtet das Belichtungswerkzeug 122 jedes Belichtungsfeld 112 des Wafers 110.
Die Beleuchtungsquelle 128 führt dem Retikel 130 auf dem optischen Pfad 136 gefiltertes, aufbereitetes und ausgerichtetes Licht zu. Das Retikel 130 enthält ein Bild zur Projektion auf den Wafer 110 auf der Bühne 134. Das Retikel 130 ist eine Glas- oder Quarzplatte, die als Schwankung der Durchlässigkeit und/oder Phase codierte Informationen über die auf den Wafer 110 zu druckenden Strukturelemente enthält. Bei einer Ausführungsform für eine erste Belichtung ist das Retikel 130 ein Retikel der Bauelementeschicht, das Bilder von Matrizen zum Definieren einer Matrix 102 für jeden in einem Belichtungsfeld 112 zu bildenden Halbleiterchip enthält. Bei einer anderen Ausführungsform für eine zweite Belichtung ist das Retikel 130 ein Markierungsretikel, das Bilder von Markierungen zum Definieren einer Markierung 104 für jeden in einem Belichtungsfeld 112 zu bildenden Halbleiterchip enthält. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Markierungen 104 in einer ersten Belichtung und die Matrizen 102 in einer der ersten Belichtung folgenden zweiten Belichtung definiert. Die Markierungen 104 und die Matrizen 102 werden in derselben Schicht oder in verschiedenen Schichten jedes Halbleiterchips definiert.
Das Linsensystem 132 fokussiert das Licht auf dem optischen Pfad 136 von dem Retikel 130 auf den Wafer 110 zum Schreiben auf dem Wafer 110. Bei einer Ausführungsform enthält das Linsensystem 132 mehrere Linsenelemente, die eingestellt werden können, um Fokus, Linsenaberrationen und andere Parameter zu korrigieren, um die Gleichförmigkeit der kritischen Dimensionen (critical dimensions, CD) aufrechtzuerhalten.
Die Bühne 134 hält den Wafer 110 zur Belichtung. Die Bühne 134 und/oder das Retikel 130 werden zur Belichtung der Belichtungsfelder 112 des Wafers 110 abhängig davon, ob das Belichtungswerkzeug 122 eine Schrittvorrichtung oder ein Schritt- und Scan-Belichtungswerkzeug ist, relativ zu dem Linsensystem 132 positioniert. Bei einer Ausführungsform steuert die Steuerung 126 die Position der Beleuchtungsquelle 128, des Retikels 130, des Linsensystems 132 und der Bühne 134 und/oder justiert diese zur Belichtung des Wafers 110. Bei einer Ausführungsform steuert die Steuerung 126 das Belichtungswerkzeug 122, um für jeden auf dem Wafer 110 gebildeten Halbleiterchip 100 den Wafer 110 unter Verwendung einer Bauelementeschicht und eines Matrixretikels für das Retikel 130 kombiniert mit einem Markierungsretikel für das Retikel 130 zum Definieren einer Matrix 102 bzw. einer Markierung 104 zu belichten.
4 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens 200 zum Codieren von Informationen auf Halbleiterchips. Bei 202 wird durch ein Resistbeschichtungswerkzeug Resist (Fotolack) auf einen Wafer 110 aufgebracht. Bei 204 wird ein erstes Belichtungsfeld 112 des Wafers 110 ausgewählt. Bei 206 wird der Wafer 110 unter Verwendung einer Bauelementeschicht und des Matrixretikels 130 durch das Belichtungswerk zeug 122 oder ein anderes geeignetes Werkzeug belichtet. Die Bauelementeschicht und das Matrixretikel umfassen eine beliebige geeignete Anzahl von Bildern von Matrizen zum Definieren von Matrizen zum Codieren von Informationen für jeden Halbleiterchip. Bei 208 wird, wenn nicht alle Belichtungsfelder 112 des Wafers 110 belichtet worden sind, bei 210 dann das nächste Belichtungsfeld 112 ausgewählt und die Belichtung bei 206 wiederholt. Bei 208 wird, wenn alle Belichtungsfelder 112 des Wafers 110 belichtet worden sind, bei 212 dann das erste Belichtungsfeld 112 ausgewählt. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Maske verwendet und der gesamte Wafer 110 unter Verwendung einer einzigen Belichtung belichtet, um Matrizen zum Codieren von Informationen für jeden Halbleiterchip zu definieren.
Bei 214 wird ein Markierungsretikel 130 relativ zu dem Wafer 110 versetzt, um alle Matrizen für einen Informationstyp in dem gewählten Belichtungsfeld 112 zu markieren. Zum Beispiel werden bei einer Ausführungsform alle Matrizen 102 in dem gewählten Belichtungsfeld 112 mit Markierungen 104 markiert, um das gewählte Belichtungsfeld 112 anzugeben. Bei einer Ausführungsform wird das Retikel 130 justiert, um das Retikel 130 mit Bezug auf den Wafer 110 zu versetzen. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Bühne 134 justiert, um den Wafer 110 in Bezug auf das Retikel 130 zu versetzen. Bei einer anderen Ausführungsform werden sowohl das Retikel 130 als auch die Bühne 134 justiert, um das Retikel 130 mit Bezug auf den Wafer 110 zu versetzen. Bei 216 wird der Wafer 110 unter Verwendung des Markierungsretikels 130 durch das Belichtungswerkzeug 122 oder ein anderes geeignetes Werkzeug belichtet. Bei 218 wird, wenn nicht alle Belichtungsfelder 112 des Wafers 110 belichtet worden sind, bei 220 dann das nächste Belichtungsfeld 112 ausgewählt, das Markierungsretikel zu dem Wafer bei 214 versetzt und die Belichtung bei 216 wiederholt.
Bei 218 wird, wenn alle Belichtungsfelder 112 des Wafers 110 belichtet worden sind, der Wafer 110 dann bei 222 entwickelt, geätzt und das Resist wird entfernt. Auf diese Weise werden eine Bauelementeschicht, Matrix und Markierung auf jedem Chip des Wafers 110 hergestellt. Bei anderen Ausführungsformen werden andere geeignete Prozessabläufe verwendet, um die Bauelementeschicht, Matrix und Markierung auf jedem Chip des Wafers 110 herzustellen. Bei anderen Ausführungsformen kann eine beliebige geeignete Anzahl von Matrizen für jeden Chip in der Bauelementeschicht definiert und durch Wiederholen der Blöcke 212–220 für jede Matrix markiert werden. In diesem Fall wird ein einziges Markierungsretikel verwendet, um für alle Belichtungen eine Markierung in jeder Matrix zu definieren. Jede Matrix fügt eine zusätzliche Belichtung hinzu. Wenn jeder Chip eine Matrix enthält, wird deshalb eine zusätzliche Belichtung zusätzlich zu der Bauelementeschichtbelichtung verwendet. Wenn jeder Chip zwei Matrizen enthält, werden zwei zusätzliche Belichtungen zusätzlich zu der Bauelementeschichtbelichtung verwendet und so weiter.
Bei einer Ausführungsform enthält jede Matrix nur vier Richtmaße, die den Rand der Matrix bilden. Bei einer Ausführungsform sind mehrere Markierungen in einer einzigen Matrix enthalten, wobei jede Markierung verschiedene Informationen codiert. Bei einer anderen Ausführungsform enthalten die Markierungen in einer einzigen Matrix zwei oder mehr verschiedene Formen, wobei die Form angibt, welche Informationen eine Markierung codiert.
Die folgenden 5–7 zeigen eine Ausführungsform zum Markieren eines einzelnen Chips eines Wafers zur Angabe der Position jedes Chips auf dem Wafer. Obwohl 5–7 der Einfachheit halber vier Belichtungsfelder mit vier Chips pro Belichtungsfeld zeigen, kann bei anderen Ausführungsformen eine beliebige geeignete Anzahl von Belichtungsfeldern mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von Chips pro Belichtungsfeld verwendet werden.
5 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von vier Belichtungsfeldern 302a–302d auf einem Wafer 300. Jedes Belichtungsfeld 302a–302d enthält wie bei 304a–304d angegeben vier Chips. Jeder Chip enthält eine erste Markierung oder Kennung 306 zur Angabe der Position des Chips in dem Belichtungsfeld. Zum Beispiel ist die Markierung 306 für den Chip 304a „1”, die Markierung 306 für den Chip 304b ist „2”, die Markierung 306 für den Chip 302c ist „3” und die Markierung 306 für den Chip 304c ist „4”. Bei anderen Ausführungsformen werden andere geeignete Markierungen oder Kennungen zur Angabe der Position des Chips in dem Belichtungsfeld verwendet, wie etwa Buchstaben, Formen oder Symbole. Jeder Chip enthält außerdem eine Matrix 308. Jede Markierung 306 und jede Matrix 308 werden in einer Bauelementeschicht oder in einer anderen geeigneten Schicht des Wafers 300 unter Verwendung eines Prozesses wie zuvor mit Bezug auf die Blöcke 202–210 von 4 beschrieben und dargestellt gebildet. Bei einer anderen Ausführungsform wird der gesamte Wafer 300 unter Verwendung einer einzigen Belichtung belichtet, um die erste Markierung oder Kennung 306 zur Angabe der Position jedes Chips auf dem Wafer 300 bereitzustellen.
6 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Markierungsretikels 320. Bei einer Ausführungsform wird das Markierungsretikel 320 für das Retikel 130 in dem Belichtungswerkzeug 122 verwendet, um eine Markierung in jeder Matrix 308 bereitzustellen. Das Markierungsretikel 320 enthält ein Markierungsbild 322a–322d für jeden Chip 304a–304d in jedem Belichtungsfeld 302a–302d. Deshalb wird jede Matrix 308 in einem Belichtungsfeld 302a–302d unter Verwendung einer einzigen Belichtung markiert. Zum Beispiel definiert während einer ersten Belichtung das Markierungsbild 322a eine Markierung in der Matrix 308 des Chips 304a des Belichtungsfelds 302a. Das Markierungsbild 322b definiert eine Markierung in der Matrix 308 des Chips 304b des Belichtungsfelds 302a. Das Markierungsbild 322c definiert eine Markierung in der Matrix 308 des Chips 304c des Belichtungsfelds 302a. Das Markierungsbild 322d definiert eine Markierung in der Matrix 308 des Chips 304d des Belichtungsfelds 302a. Ähnlich definiert während einer zweiten Belichtung das Markierungsbild 322a eine Markierung in der Matrix 308 des Chips 304a des Belichtungsfelds 302b und so weiter.
7 ist ein Diagramm einer Ausführungsform der vier Belichtungsfelder 302a–302d auf einem Wafer 330 nach der Belichtung dieser unter Verwendung des Markierungsretikels 320. Jedes Belichtungsfeld 302a–302d wird wie zuvor mit Bezug auf die Blöcke 212–220 von 4 beschrieben und dargestellt belichtet. Bei einer ersten Belichtung wird das Retikel 320 wie bei 320a angegeben nicht relativ zu dem Belichtungsfeld 302a versetzt, so dass die untere linke Ecke jeder Matrix 308 mit einer Markierung 332 markiert wird. Bei einer zweiten Belichtung wird das Retikel 320 wie bei 320b angegeben relativ zu dem Belichtungsfeld 302b versetzt, so dass die untere rechte Ecke jeder Matrix 308 mit einer Markierung 332 markiert wird. Bei einer dritten Belichtung wird das Retikel 320 wie bei 320c angegeben relativ zu dem Belichtungsfeld 302c versetzt, so dass die obere linke Ecke jeder Matrix 308 mit einer Markierung 332 markiert wird. Bei einer vierten Belichtung wird das Retikel 320 wie bei 320d angegeben relativ zu dem Belichtungsfeld 302d versetzt, so dass die obere rechte Ecke jeder Matrix 308 mit einer Markierung 332 markiert wird. Die Markierungen für alle Halbleiterchips in einem Belichtungsfeld werden gleichzeitig definiert, so dass keine Maskierungsblenden notwendig sind.
Auf diese Weise wird jeder Chip 304a–304d jedes Belichtungsfelds 302a–302d eindeutig markiert, um seine Position auf dem Wafer 330 zu identifizieren. Zum Beispiel wird Chip 304a des Belichtungsfelds 302a mit einer internen Belichtungsfeldnummer „1” für die Markierung 306 und mit einer Markierung 332 unten links in der Matrix 308 markiert. Deshalb kann, wenn die untere linke Ecke des Wafers als Zeile 1, Spalte 1 bezeichnet wird, dieser Chip auf Chip 1 (d. h. dem Chip 304a) des Belichtungsfelds in Zeile 1, Spalte 1 (d. h. Belichtungsfeld 302a) zurückverfolgt werden. Chip 304d des Belichtungsfelds 302b wird mit einer internen Belichtungsfeldnummer „4” für die Markierung 306 und mit einer Markierung 332 unten rechts in der Matrix 308 markiert. Deshalb kann dieser Chip auf Chip 4 (d. h. Chip 304d) des Belichtungsfelds in Zeile 1, Spalte 2 (d. h. Belichtungsfeld 302b) zurückverfolgt werden. Ähnlich wird Chip 304b des Belichtungsfelds 302c mit der internen Belichtungsfeldnummer „2” für die Markierung 306 und mit einer Markierung 332 oben links in der Matrix 308 markiert. Deshalb kann dieser Chip auf Chip 2 (d. h. Chip 304b) des Belichtungsfelds in Zeile 2, Spalte 1 (d. h. Belichtungsfeld 302c) zurückverfolgt werden.
8 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Matrix 400 zum Codieren der Wafernummer. Die Matrix 400 enthält zwei Zeilen und 25 Spalten zum Identifizieren von bis zu 50 Wafern in einem Los. Bei anderen Ausführungsformen kann die Matrix 400 eine beliebige geeignete Anzahl von Zeilen und Spalten zum Identifizieren einer beliebigen geeigneten Anzahl von Wafern in einem Los enthalten. Bei dieser Ausführungsform gibt eine Markierung in der ersten Spalte (d. h. äußersten linken Spalte), ersten Zeile (d. h. untersten Zeile) wie bei 402 angegeben Wafer „1” an, und eine Markierung in der ersten Spalte, zweiten Zeile wie bei 404 angegeben, zeigt Wafer „26”, so dass bei dieser Ausführungsform die Markierung 406 den Wafer „5” angibt. Bei einer Ausführungsform sind die Matrix 400 und die zuvor mit Bezug auf 7 beschriebene und dargestellte Matrix 308 beide auf jedem Chip vorgesehen, um die Wafernummer bzw. Position des Chips auf dem Wafer anzugeben. Die Matrix 400 und die Markierung 406 werden unter Verwendung eines dem zuvor mit Bezug auf 4 beschriebenen und dargestellten Verfahren 200 ähnlichen Verfahrens gebildet.
9 ist ein Diagramm einer Ausführungsform einer Matrix 410 zum Codieren der Losnummer. Die Matrix 410 enthält 10 Zeilen und 6 Spalten zum Identifizieren einer Losnummer, die bis zu sechs Stellen enthält. Jede Spalte der Matrix 410 enthält eine Markierung zur Angabe einer Stelle der Losnummer. Bei anderen Ausführungsformen kann die Matrix 410 eine beliebige geeignete Anzahl von Zeilen und Spalten zum Identifizieren einer Losnummer mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von Stellen enthalten. Bei dieser Ausführungsform gibt eine Markierung in der ersten Zeile (d. h. untersten Zeile) wie bei 412 angegeben eine „1” an, eine Markierung in der neunten Zeile, wie bei 414 angegeben, gibt eine „9” an, und eine Markierung in der zehnten Zeile, wie bei 416 angegeben, gibt eine „0” an.
Deshalb gibt bei dieser Ausführungsform die Markierung 418 eine „8” an, die Markierung 420 eine „1”, die Markierung 422 eine „7”, die Markierung 424 eine „2”, die Markierung 426 eine „2” und die Markierung 428 eine „1”, um eine Losnummer gleich „817221” bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform sind Matrix 410, Matrix 400, die zuvor mit Bezug auf 8 beschrieben und dargestellt wurden, und/oder die zuvor mit Bezug auf 7 beschriebene und dargestellte Matrix 308 auf jedem Chip vorgesehen, um jeweils die Losnummer, Wafernummer und/oder Position des Chips auf dem Wafer anzugeben. Die Martrix 410 und jede Markierung 418–428 werden unter Verwendung eines dem zuvor mit Bezug auf 4 beschriebenen und dargestellten Verfahren 200 ähnlichen Verfahrens gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch eine separate Belichtung verwendet, um jede Markierung 418–428 bereitzustellen, so dass sechs Belichtungen zusätzlich zu der Bauelementeschicht- und Matrixbelichtung pro Belichtungsfeld vorliegen.
10 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von drei Matrizen 440 zur Codierung der Losnummer. Jede Matrix 442, 444 und 446 enthält 10 Zeilen und 10 Spalten zum Identifizieren von zwei Stellen einer Losnummer, so dass die Kombination der Matrizen 442, 444 und 446 eine Losnummer identifiziert, die bis zu sechs Stellen enthält. Jede Matrix 442, 444 und 446 enthält eine Markierung zur Angabe von zwei Stellen. Bei an deren Ausführungsformen können zusätzliche Matrizen verwendet werden, um eine Losnummer zu identifizieren, die eine beliebige Anzahl von Stellen enthält. Bei dieser Ausführungsform gibt eine Markierung in der ersten Spalte (d. h. äußersten linken Spalte), der ersten Zeile (d. h. untersten Zeile) einer Matrix 442, 444 und 446 wie bei 448 angegeben eine „11” an, eine Markierung in der ersten Spalte, neunten Zeile wie bei 450 angegeben gibt eine „19” an, eine Markierung in der ersten Spalte, zehnten Zeile, wie bei 452 angegeben, gibt eine „10” an, eine Markierung in der neunten Spalte, ersten Zeile wie bei 454 angegeben, gibt eine „91” an, und eine Markierung in der zehnten Spalte, ersten Zeile, wie bei 456 angegeben, gibt eine „01” an.
Deshalb gibt bei dieser Ausführungsform die Markierung 458 der Matrix 442 eine „81” an, die Markierung 460 der Matrix 444 eine „72” und die Markierung 462 der Matrix 446 eine „21”, um eine Losnummer „817221” bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform werden die Matrizen 440, die zuvor mit Bezug auf 8 beschriebene und dargestellte Matrix 400 und/oder die zuvor mit Bezug auf 7 beschriebene und dargestellte Matrix 308 auf jedem Chip vorgesehen, um jeweils die Losnummer, Wafernummer und/oder Position des Chips auf dem Wafer anzugeben. Die Matrizen 440 und jede Markierung 458–462 werden unter Verwendung eines dem zuvor mit Bezug auf 4 beschriebenen und dargestellten Verfahren 200 ähnlichen Verfahrens gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch eine separate Belichtung verwendet, um jede Markierung 458–462 bereitzustellen, so dass drei Belichtungen zusätzlich zu der Bauelementeschicht- und Matrixbelichtung pro Belichtungsfeld vorliegen.
11 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von zwei Matrizen 480 zur Codierung der Losnummer. Bei dieser Ausführungsform wird die erste Zahl der Losnummer, die in diesem Beispiel keine wichtige Information ist (z. B. das Jahr) ausgeschlossen. Die übrigen fünf Stellen der Losnummer werden dann in Hexadezimal umgewandelt, um eine Hexadezimaldarstellung mit vier Stellen der Losnummer bereitzustellen. Zum Beispiel wird für die Losnummer „817221” die „8” ausgeschlossen und „17221” in Hexadezimal umgewandelt, um „4345” bereitzustellen.
Jede Matrix 482 und 484 enthält 16 Zeilen und 16 Spalten zur Identifikation von zwei Stellen einer Hexadezimaldarstellung einer Losnummer, so dass die Kombination der Matrizen 482 und 484 eine Losnummer bereitstellt, die bis zu fünf Stellen enthält. Jede Matrix 482 und 484 enthält eine Markierung zur Angabe von zwei Hexadezimalstellen. Bei anderen Ausführungsformen können zusätzliche Matrizen verwendet werden, um eine Losnummer zu identifizieren, die eine beliebige Anzahl von Stellen enthält. Bei dieser Ausführungsform gibt eine Markierung in der ersten Spalte (d. h. äußersten linken Spalte), ersten Zeile (d. h. unterste Zeile) einer Matrix 482 und 484 wie bei 486 angegeben die Hexadezimalzahl „11” an, eine Markierung in der ersten Spalte, 16. Zeile, wie bei 488 angegeben, gibt eine „1F” an, und eine Markierung in der 16. Spalte, ersten Zeile, wie bei 490 angegeben, gibt ein „F1” an.
Deshalb gibt bei dieser Ausführungsform die Markierung 492 der Matrix 482 eine „43” an, und die Markierung 494 der Matrix 484 gibt eine „45” an, um eine Hexadezimalzahl gleich „4345” und eine Losnummer gleich „17221” bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform werden die Matrizen 480, die zuvor mit Bezug auf 8 beschriebene und dargestellte Matrix 400 und/oder die zuvor mit Bezug auf 7 beschriebene und dargestellte Matrix 308 auf jedem Chip vorgesehen, um jeweils die Losnummer, Wafernummer und/oder Position des Chips auf dem Wafer anzugeben. Die Matrizen 480 und jede Markierung 492 und 494 werden unter Verwendung eines dem zuvor mit Bezug auf 4 beschriebenen und dargestellten Verfahren 200 ähnlichen Verfahrens gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch eine separate Belichtung verwendet, um jede Markierung 482 und 484 bereitzustellen, so dass zwei Belichtungen zu sätzlich zu der Bauelementeschicht- und Matrixbelichtung pro Belichtungsfeld vorliegen.
12 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von codierten Informationen 500, die die Halbleiterchip-Position auf einem Wafer, die Wafernummer und die Losnummer für einen Halbleiterchip umfassen. Der Teil 502 der codierten Informationen 500 enthält eine interne Belichtungsfeldnummer 508, eine Matrix 510 und eine Markierung 512 zur Angabe der Position des Halbleiterchips auf dem Wafer. Bei dieser Ausführungsform ist die interne Belichtungsfeldnummer 508 „54”, wodurch angegeben wird, dass der Halbleiterchip der 54. Chip in dem Belichtungsfeld ist. Die Markierung 512 gibt an, dass sich der Halbleiterchip in dem Belichtungsfeld in Zeile 4, Spalte 5 auf dem Wafer befindet.
Der Teil 504 der codierten Informationen 500 umfasst eine Losnummer, die durch die Matrizen 514 und 518 bzw. Markierungen 516 und 520 identifiziert wird. Bei dieser Ausführungsform enthält die Losnummer fünf Stellen, die als Hexadezimalzahl codiert werden. Bei dieser Ausführungsform gibt die Markierung 516 der Matrix 514 die Hexadezimalzahl „84” und die Markierung 520 der Matrix 518 die Hexadezimalzahl „53” an, um die Losnummer „33875” bereitzustellen.
Der Teil 506 der codierten Informationen 500 umfasst eine Wafernummer, die durch die Matrix 522 und die Markierung 524 identifiziert wird. Bei dieser Ausführungsform gibt die Markierung 524 die Wafernummer „4” an. Die Matrizen 510, 514, 518 und 522 bzw. jede Markierung 512, 516, 520 und 524 werden unter Verwendung eines dem zuvor mit Bezug auf 4 beschriebenen und dargestellten Verfahren 200 ähnlichen Verfahrens gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch eine separate Belichtung verwendet, um jede Markierung 512, 516, 520 und 524 bereitzustellen, so dass vier Belichtungen zusätzlich zu der Bauelementeschicht- und Matrixbelichtung pro Belichtungsfeld vorliegen. Es wird dasselbe Markierungsreti kel verwendet, um jede Markierung 512, 516, 520 und 524 bereitzustellen.
13 ist ein Diagramm einer Ausführungsform von Codierungsinformationen 540 in mehreren Schichten eines Halbleiterchips. Bei dieser Ausführungsform werden eine Matrix 542 und eine Markierung 552 in einer ersten Schicht des Halbleiterchips gebildet, um zwei Hexadezimalstellen einer Losnummer zu codieren. In einer zweiten Schicht des Halbleiterchips werden eine Matrix 544 und eine Markierung 554 gebildet, um zwei weitere Hexadezimalstellen der Losnummer zu codieren. In einer dritten Schicht des Halbleiterchips werden eine dritte Matrix 546 und eine erste Markierung 556 und eine zweite Markierung 558 gebildet, um die Wafernummer bzw. Position des Halbleiterchips auf dem Wafer zu codieren. Durch Stapelung der Matrizen 542, 544 und 546 wird die in einer einzigen Schicht des Halbleiterchips zum Codieren von Informationen verwendete Fläche im Vergleich zu der zuvor mit Bezug auf 12 beschriebenen und dargestellten Ausführungsform verringert.
Bei einer anderen Ausführungsform werden die Matrizen 542, 544 und 546 ausgeschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird eine Referenzstruktur 548, die den Rasterabstand definiert, und ein Referenzpunkt 550 zur Angabe der Position 0/0 in dem Halbleiterchip gebildet. Unter Verwendung des durch die Referenzstruktur 548 definierten Rasterabstands werden Vektoren von dem Referenzpunkt 550 zu jeder Markierung 552, 554, 556 und 558 gemessen. Somit gibt die Messung des Vektors 560 von dem Referenzpunkt 550 zu der Markierung 552 zwei Hexadezimalstellen einer Losnummer an. Die Messung des Vektors 562 von dem Referenzpunkt 550 zu der Markierung 554 gibt zwei weitere Hexadezimalstellen der Losnummer an. Die Messung des Vektors 564 von dem Referenzpunkt 550 zu der Markierung 556 gibt die Wafernummer an. Die Messung des Vektors 566 von dem Referenzpunkt 550 zu der Markierung 558 gibt die Position des Halbleiterchips auf dem Wafer an.
Ausführungsformen stellen codierte Informationen auf einem Halbleiterchip bereit. Die codierten Informationen sind optisch lesbar und umfassen die Position des Halbleiters auf einem Wafer, die Wafernummer, die Losnummer und/oder beliebige andere geeignete Informationen. Alle Halbleiterchips in einem Belichtungsfeld werden gleichzeitig unter Verwendung eines Markierungsretikels markiert, das ein Markierungsbild pro Halbleiterchip enthält. Das Markierungsretikel wird für jede Belichtung relativ zu dem Wafer versetzt, um die gewünschten Informationen auf jedem Chip in einem Belichtungsfeld zu codieren. Somit wird jeder Halbleiterchip eindeutig identifiziert und ist auf den Herstellungsprozess zurückverfolgbar, so dass die Korrelation eines Ausfalls mit während des Herstellungsprozesses erhaltenen Inlinedaten und eine eingehende Ursachenanalyse des Ausfalls möglich werden. Zusätzlich ist die eindeutige Identifikation jedes Halbleiterchips nützlich für die Verfolgung von komplexen Aufteilungsexperimenten oder Yield Learning zum Beispiel während der Technologieentwicklung.
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, ist für Durchschnittsfachleute erkennbar, dass vielfältige alternative und/oder äquivalente Implementierungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzen können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Varianten der hier besprochenen spezifischen Ausführungsformen abdecken. Deshalb ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nur durch die Ansprüche und ihre Äquivalente beschränkt wird.

Claims

Halbleiterchip, umfassend: eine erste Markierung zum Identifizieren einer Position des Chips in einem Belichtungsfeld; eine erste Matrix in einer ersten Schicht des Chips; und eine zweite Markierung in der ersten Matrix, die eine Position des Belichtungsfelds auf einem Wafer identifiziert.
Halbleiterchip nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; und eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die Informationen für den Chip codiert.
Halbleiterchip nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine zweite Matrix in einer zweiten Schicht des Chips; und eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die Informationen für den Chip codiert.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; und eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die die Wafernummer identifiziert.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine dritte Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; und eine vierte Markierung in der dritten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert.
Halbeiterchip nach Anspruch 5, wobei die dritte Markierung eine Hexadezimalzahl identifiziert, und wobei die vierte Markierung eine Hexadezimalzahl identifiziert.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine dritte Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine vierte Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; eine vierte Markierung in der dritten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert; und eine fünfte Markierung in der vierten Matrix, die einen dritten Teil der Losnummer identifiziert.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; und mehrere Markierungen in der zweiten Matrix, die eine Losnummer identifizieren.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in einer zweiten Schicht des Chips; eine dritte Matrix in einer dritten Schicht des Chips; eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; und eine vierte Markierung in der dritten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert.
Halbleiterchip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: eine zweite Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine dritte Markierung in der zweiten Matrix, die die Wafernummer identifiziert; eine dritte Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine vierte Matrix in der ersten Schicht des Chips; eine vierte Markierung in der dritten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; und eine fünfte Markierung in der vierten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert.
Halbleiterchip, umfassend: eine erste Markierung zum Identifizieren einer Position des Chips in einem Belichtungsfeld; eine Referenzstruktur; und eine zweite Markierung, die eine Position des Belichtungsfelds auf einem Wafer auf der Basis einer Position der zweiten Markierung relativ zu einem Referenzpunkt und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.
Halbleiterchip nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine dritte Markierung, die die Wafernummer auf der Basis einer Position der dritten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.
Halbleiterchip nach Anspruch 11 oder 12, ferner umfassend: eine dritte Markierung, die einen ersten Teil einer Losnummer auf der Basis einer Position der dritten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert; und eine vierte Markierung, die einen zweiten Teil der Losnummer auf der Basis einer Position der vierten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.
Halbleiterchip, umfassend: Mittel zum Identifizieren einer Position des Chips auf einem Wafer; Mittel zum Identifizieren der Wafernummer; und Mittel zum Identifizieren einer Losnummer.
Halbleiterchip nach Anspruch 14, ferner umfassend: Mittel zum Codieren optisch lesbarer Informationen für den Chip.
Halbleiterchip nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Mittel zum Identifizieren der Position des Chips folgendes umfassen: Mittel zum Identifizieren der Position des Chips in einem Belichtungsfeld; und Mittel zum Identifizieren einer Position des Belichtungsfelds auf dem Wafer.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchips, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Wafers, der mehrere Chips umfasst; Bilden einer ersten Matrix in jedem Chip und einer ersten Markierung, die eine Position jedes Chips in einem Belichtungsfeld identifiziert; und Bilden einer zweiten Markierung in jeder ersten Matrix, die eine Position des Belichtungsfelds auf dem Wafer identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden einer ersten Matrix in jedem Chip und einer ersten Markierung, die eine Position jedes Chips in einem Belichtungsfeld identifiziert, eine Belichtung pro Belichtungsfeld umfasst und wobei das Bilden einer zweiten Markierung in jeder ersten Matrix, die eine Position des Belichtungsfelds auf dem Wafer identifiziert, eine Belichtung pro Belichtungsfeld umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden einer zweiten Matrix in jedem Chip; und Bilden einer dritten Markierung in jeder zweiten Matrix, um Informationen für jeden Chip zu codieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden einer zweiten Matrix in jedem Chip; und Bilden einer dritten Markierung in jeder zweiten Matrix, die die Wafernummer identifiziert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden einer zweiten Matrix in jedem Chip; Bilden einer dritten Matrix in jedem Chip; Bilden einer dritten Markierung in jeder zweiten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; und Bilden einer vierten Markierung in jeder dritten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden einer zweiten Matrix in jedem Chip; Bilden einer dritten Markierung in jeder zweiten Matrix, die die Wafernummer identifiziert; Bilden einer dritten Matrix in jedem Chip; Bilden einer vierten Matrix in jedem Chip; Bilden einer vierten Markierung in jeder dritten Matrix, die einen ersten Teil einer Losnummer identifiziert; und Bilden einer fünften Markierung in jeder vierten Matrix, die einen zweiten Teil der Losnummer identifiziert.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchips, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Wafers, der mehrere Chips umfasst; Bilden einer Referenzstruktur in jedem Chip und einer ersten Markierung, die eine Position jedes Chips in einem Belichtungsfeld identifiziert; und Bilden einer zweiten Markierung in jedem Chip, die eine Position des Belichtungsfelds auf dem Wafer auf der Basis einer Position der zweiten Markierung relativ zu einem Refe renzpunkt jedes Chips und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner mit dem folgenden Schritt: Bilden einer dritten Markierung in jedem Chip, die die Wafernummer auf der Basis einer Position der dritten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt jedes Chips und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden einer dritten Markierung in jedem Chip, die einen ersten Teil einer Losnummer auf der Basis einer Position der dritten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt jedes Chips und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert; und Bilden einer vierten Markierung in jedem Chip, die einen zweiten Teil einer Losnummer auf der Basis einer Position der vierten Markierung relativ zu dem Referenzpunkt jedes Chips und auf der Basis der Referenzstruktur identifiziert.