[发明专利]一种大尺寸芯片设计版图结构

说明书

本发明公开了一种大尺寸芯片设计版图结构，所述结构包括：多个拼接模块，所述每个拼接模块小于或等于光刻机的最大曝光视场；遮光带，设置在任意相邻的两个所述拼接模块的拼接位置；切割道，位于所述拼接模块中除了所述拼接位置之外的边缘位置。另外，所述结构还包括键合对准标记，置于所述切割道中；辅助标记，置于所述切割道中，且位于所述键合对准标记的邻近位置。所述辅助标记为具有方向性的标记。当光刻曝光视场中出现多个键合对准标记时，利用具有方向性的辅助标记可以准确地识别应该用哪个对准标记来对准，提高晶圆键合的对准精度。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造工艺技术领域，尤其涉及一种大尺寸芯片设计版图结构。

背景技术

目前，互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)图像传感器尺寸越大，感光面积越大，感光器件的面积越大，捕捉的光子越多，感光性能越好，信噪比越高，成像效果越好。例如，一些全画幅数码相机、医学成像等专业成像应用领域就需要用到大尺寸的图像传感器。而单次曝光视场最大尺寸受限，这些大尺寸的图像传感器的尺寸超过光刻机的单次曝光视场最大尺寸，因此在制造过程中，需要使用到拼接技术。拼接技术，顾名思义就是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。

CMOS图像传感器的像元结构也经历了从以往的前照式像元结构往背照式像元结构发展的趋势，现在背照式像元结构基本成为了主流。因为前照式结构，入射光线需要穿过金属互连层及介质层，之后才能到达感光区，入射光在此过程中受到了一定程度的损失。而背照式像元结构入射光可以直接进入到感光区，中间几乎无任何损失，填充因子基本可以达到百分之百，极大的提高了灵敏度性能。

背照式像元结构需要通过背照式工艺来实现，背照式工艺是在前照式工艺基础上完成，现在前照式工艺中完成器件及金属互联工艺。之后转入到背照式工艺，主要需要进行晶圆键合、减薄、刻蚀出焊盘等工艺。其中晶圆键合的好坏关系到背照式后续工艺能否继续进行的关键。如果键合出问题，晶圆可能面临键合阶段的直接报废，或者键合的精度不高，会导致后续工序无法继续，最后还是面临报废风险。

目前，为了提高键合的精度，会在出版时选定特定的位置放好键合对准标记，以此能够让键合机台识别键合对准标记，从而让两片硅片在键合时能够找到键合对准标记进行对准。键合对准标记一般会放置多组，摆放位置在光罩版上尽可能保持一定距离。但是，对于拼接类的产品，会发生原本在光罩版上放置的较远的对准标记，经过实际拼接工艺后，会出现属于不同芯片里的对准标记很靠近的情况，例如从图1所示的椭圆区域的局部放大图可见，三个对准标记距离较近，导致光刻视场中能看到好几组对准标记，但是无法自动识别应该用哪个对准标记来对准，有可能发生对准出错，导致晶圆键合异常或精度变差。

因此，如何监控和补偿拼接光刻工艺的拼接精度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种大尺寸芯片设计版图结构，用以提高背照式大尺寸芯片晶圆键合的对准精度。

第一方面，本发明提供一种大尺寸芯片设计版图结构，所述结构包括：多个拼接模块，所述每个拼接模块小于或等于光刻机的最大曝光视场；遮光带，设置在任意相邻的两个所述拼接模块的拼接位置；切割道，位于所述拼接模块中除了所述拼接位置之外的边缘位置。键合对准标记，置于所述切割道中；辅助标记，置于所述切割道中，且位于所述键合对准标记的邻近位置，所述辅助标记为具有方向性的标记。

本发明提供的大尺寸芯片设计版图结构的有益效果在于：该结构中的辅助标记具有方向性，因此不同方向的辅助标记的形状不同，在晶圆键合时，辅助标记有助于识别应该用哪个键合对准标记来对准，避免对准出错。

可选地，所述辅助标记与所述键合对准标记形成一组具有方向性的对准标记。