[发明专利]焊盘结构及光刻拼接工艺的在线监控方法

说明书

本发明提供了一种焊盘结构及光刻拼接工艺的在线监控方法。具体的，本发明提供了一种新型的焊盘结构，包括多个并排排列的大焊盘(主焊盘)，以及内嵌在每个大焊盘(主焊盘)中的多个正方形的小焊盘(副焊盘)，从而提出一种将大小焊盘嵌套的方式，形成一组用于全方位无死角对拼接芯片的某些参数进行测试的焊盘结构；之后，在基于本发明所提供的上述新型结构的焊盘结构后，利用该特殊结构的焊盘结构，并结合人工测量芯片大小、人工划片等人工操作方式，进而解决现有技术中无法直接对利用超级拼接工艺制造的包含超大像素单元的图像传感器的版图中拼接芯片版图的厚度进行监控和测量的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种焊盘结构及光刻拼接工艺的在线监控方法。

背景技术

近年来，图像传感器(CMOS image sensor，CIS)在消费电子、安防、医疗、自动驾驶、3D传感等领域的应用越来越广泛和深入，但从目前市场格局来看，市场、尤其是高端市场长期被海外厂商所垄断，而我国厂商主要涉足的为中低端的移动应用领域。

为打破高端CIS产品被国外厂商所垄断的格局，近年来本领域研究人员主要致力于超高像素、超高帧速、全天候超高清的科学级应用CIS产品的研发，开创性得引入超级拼接工艺(将光罩拆分成多块曝光区域并分别在晶圆上多次曝光)，成功制造出具有超大像素单元(7.5um)、超高像素(2.25亿像素)、超大面阵(10um*10um)的CIS芯片，是目前世界上像素最高、面阵最大的产品，每片12英寸晶圆仅可制备2颗芯片。其中，拼接技术，顾名思义就是把在芯片的制造过程中，把涉及的图形分区，依次曝光，最终拼接成一个大尺寸的图形传感器。

目前，对于传统的芯片，线上工艺可以正常通过monitorpad进行监控，recipesetup只需进行alignment然后画die，最后根据坐标找到量测pad，便可准确测量膜厚。但是，对于超级拼接工艺的拼接产品而言，由于wafer内有效芯片die数量远少于正常晶圆wafer中所包含的芯片die数量，进而导致无法划die，也即不能进行膜厚量测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊盘结构及光刻拼接工艺的在线监控方法，以解决现有技术中无法直接对利用超级拼接工艺制造的包含超大像素单元的图像传感器的版图中拼接芯片版图的厚度进行监控和测量的问题。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种焊盘结构，具体可以包括：多个主焊盘和位于每个所述主焊盘中的多个副焊盘；其中，所述多个主焊盘沿X方向或Y方向依次并排间隔排列，而位于每个主焊盘中的多个副焊盘则沿X方向和Y方向依次间隔对称排列。

进一步的，所述主焊盘可以为正四边形，所述主焊盘的边长范围可以为400μm～600μm。

进一步的，所述副焊盘可以为正方向，所述副焊盘的边长范围可以为50μm～70μm。

进一步的，多个所述主焊盘的尺寸可以相同，也可以不同，而多个所述副焊盘的尺寸均相同。

第二方面，基于如上所述的焊盘结构，本发明还提供了一种光刻拼接工艺的在线监控方法，具体可以包括如下步骤：

确定拼接芯片版图，所述拼接芯片版图用于利用超级拼接工艺制造的包含超大像素单元的图像传感器，并基于所述权利要求1-3中任一项所述的焊盘结构，在所述拼接芯片版图中的拼接芯片的外围设置至少一个所述焊盘结构；

对包含所述焊盘结构的拼接芯片版图进行包括多次分区域曝光的光刻拼接工艺，以在目标晶圆上形成包含多个与所述拼接芯片版图相对应的拼接芯片的实际版图；

对所述拼接芯片的实际版图进行测量，以确定出所述拼接芯片的尺寸，并在对所述拼接芯片进行对准、划片后，找出预置焊盘结构，并利用该预置焊盘结构测量该拼接芯片的膜厚。

进一步的，所述目标晶圆所包含的拼接芯片的数目可以﹤16。