一种芯片标识方法及具有标识的芯片与流程

本发明涉及晶圆级封装技术领域，特别涉及一种芯片标识方法及具有标识的芯片。

背景技术：

晶圆级封装采用了集成电路芯片制造厂中的晶圆作业模式，即在整片晶圆上完成封装后再切割，一般包括bump(焊点)制作-测试-背面打标-切割-分选等工步，最终变成一颗颗的产品出货。

晶圆级封装中一般需要在芯片的背面激光打印pin1点及产品型号等内容，其中，pin1点用于贴装时识别芯片管脚方向，产品型号用于产品识别和追踪。

而在芯片的背面激光打印pin1点及产品型号等内容需要增加背面打标这一工步，从而导致了封装成本的增加，另外，对于dbg(dicingbeforegrinding，先切割后研磨)工艺的超薄芯片，研磨后芯片分离成单颗，从而导致芯片无法进行背面标记。

本申请的发明人在相关技术中提出可以在测试过程中进行测试标识的制作，但是本申请的发明人在研究过程中进一步发现，在晶圆的封装过程中同步进行标记虽然可以减少制作成本，但在晶圆重布线的封装过程中制作电镀标记将导致电镀标记形成在凹陷的开口内，并且，由于电镀标记的颜色通常都为灰色，因此，在晶圆的封装过程中制作电镀标记将导致最终的电镀标记不易识别。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种芯片标识方法及具有标识的芯片，以在不增加背面打标工步的前提下实现芯片的打标，并解决dbg工艺的超薄芯片无法进行背面标记以及解决在晶圆封装过程中制作电镀标记导致电镀标记难以识别的问题。

本发明第一方面提供一种芯片标识方法，所述方法包括：提供晶圆，所述晶圆包括芯片，所述晶圆的一侧表面形成有至少一个焊垫，所述焊垫与所述芯片电连接；在所述晶圆有所述焊垫的一侧表面形成第一钝化层，在所述第一钝化层的与所述焊垫对应的位置开出焊垫开口；确定所述芯片的标识区域和再布线区域，所述再布线区域与所述焊垫开口至少部分重叠，在所述标识区域和所以再布线区域分别形成第一种子层；对所述第一种子层以外的区域进行电镀保护覆盖，对所述晶圆进行电镀，在覆盖有所述第一种子层的所述标识区域形成初始标识，在覆盖有所述第一种子层的所述再布线区域形成再布线电路；形成第二钝化层，在所述第二钝化层的与所述初始标识对应的位置开出标识开口，在所述第二钝化层的与所述再布线电路的预设引出点对应的位置开出焊点开口；在所述标识开口处的所述初始标识的表面以及所述焊点开口处的所述再布线电路的表面形成第二种子层；在所述焊点开口处的第二种子层表面形成焊点。

进一步地，所述第二种子层与所述焊点由颜色不同的导电的金属或金属合金组成。

进一步地，所述第二种子层的材质为金属铜或钛铜合金，所述焊点的材质为金属锡。

进一步地，所述在所述焊点开口处的第二种子层表面形成焊点包括：在所述晶圆形成有第二种子层的一侧表面涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，在所述晶圆的表面暴露出所述焊点开口处的所述第二种子层；在所述焊点开口处的所述第二种子层表面形成焊点；去除所述焊点开口以外的所述晶圆表面的光刻胶。

进一步地，所述对所述晶圆进行电镀包括：对所述晶圆中所述第一种子层以外的区域进行电镀保护覆盖；提供电镀金属板作为电镀阳极，将电镀保护覆盖后的所述晶圆作为电镀阴极；将所述电镀金属板和所述晶圆放置在电镀槽体中，并分别所述电镀槽体中的电镀溶液接触，在常温下进行电镀。

进一步地，所述对所述晶圆中所述第一种子层以外的区域进行电镀保护覆盖包括：在所述晶圆形成有所述第一种子层的一侧表面涂覆光刻胶；对所述光刻胶进行曝光、显影，去除所述第一种子层表面的光刻胶，保留所述第一种子层以外区域的光刻胶。

进一步地，所述在所述焊点开口处的所述再布线电路表面形成第二种子层包括：通过溅射或电沉积的工艺形成完全覆盖所述晶圆(1)表面的第二种子层；通过刻蚀工艺去除所述焊点开口以外的所述第二种子层。

进一步地，所述初始标识和所述再布线电路的厚度为5-15μm。

进一步地，所述第二种子层的厚度为0.2-1μm。

本发明第二方面提供一种具有标识的芯片，所述芯片通过任一所述的芯片标识方法制备而成。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过在形成芯片的再布线电路的同时在芯片的正面形成初始标识，并在形成用于附着焊点的第二种子层的同时，在芯片表面形成覆盖初始标识的第二种子层，因此可以在不增加背面打标工步的前提下在芯片的正面实现打标，从而减少了背面打标的工步，降低了封装成本，并解决了dbg工艺的超薄芯片无法进行背面标记的问题。

并且，由于第二种子层形成在初始标识的表面，因此，将基于标识开口处的第二种子层进行标记识别，由于第二种子层填充在标识开口处，因此第二种子层的形貌将较为凸出，从而使得标记较易识别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例步骤s1中提供的晶圆的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例步骤s1中提供的晶圆的正面结构示意图；

图3是本发明实施例步骤s2中形成焊垫开口后的晶圆的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例步骤s2中形成焊垫开口后晶圆表面一层的结构示意图；

图5是本发明实施例步骤s3中形成第一种子层后的晶圆的剖面结构示意图；

图6是本发明实施例步骤s4中形成初始标识和再布线电路后的晶圆的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例步骤s4中形成初始标识和再布线电路后晶圆表面一层的结构示意图；

图8是本发明实施例步骤s5中形成焊点开口后的晶圆的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例步骤s6中形成第二种子层后的晶圆的剖面结构示意图；

图10是本发明实施例步骤s6中形成第二种子层后晶圆表面一层的结构示意图；

图11是本发明实施例步骤s7中形成焊点后(初始标识表面的第二种子层被遮挡时)晶圆表面一层的结构示意图；

图12是本发明实施例步骤s7中形成焊点后的剖面结构示意图；

图13是本发明实施例步骤s7中形成焊点后晶圆整体的正面结构示意图。

附图中：

1-晶圆2-芯片3-焊垫

4-第一钝化层5-第一种子层6-初始标识

7-再布线电路8-第二钝化层9-第二种子层

10-焊点41-焊垫开口81-标识开口

82-焊点开口

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例一

如图1-13所示，本发明实施例提供了一种芯片标识方法，所述方法包括：

步骤s1：提供晶圆1，所述晶圆包括芯片2，所述晶圆1的一侧表面形成有至少一个焊垫3，所述焊垫3与所述芯片2电连接(如图1-2所示)；

在本发明实施例中，所述晶圆1的材质通常为半导体材质，例如硅、锗硅等。所述晶圆内通常形成有至少两个芯片，相邻的芯片之间通常具有切割道，所述切割道可以用于将所述晶圆切割为多个分离的芯片(未示出)。

所述晶圆1的一侧表面形成有至少一个焊垫3(图1中仅示出一个焊垫)，所述焊垫3用于所述芯片2与外部进行电连接，所述焊垫3的材质为导电的金属或金属合金，例如，可以为铝、铜或含有铜、铝的合金等。

步骤s2：在所述晶圆1有所述焊垫3的一侧表面形成第一钝化层4，在所述第一钝化层4的与所述焊垫3对应的位置开出焊垫开口41(如图3-4所示)；

在本发明实施例中，所述第一钝化层4的材质可以为高分子聚合物，所述第一钝化层4用于保护下方的芯片2以及部分所述焊垫3，所述焊垫开口41用于所述焊垫3与后续的第一种子层电连接，所述焊垫开口41可以通过曝光显影、激光刻蚀或湿法腐蚀等方式形成。

步骤s3：确定所述芯片2的标识区域和再布线区域，所述再布线区域与所述焊垫开口41至少部分重叠，在所述标识区域和所以再布线区域分别形成第一种子层5(如图5所示)；

在本发明实施例中，所述芯片2通常为空间充足的大尺寸芯片，所述标识区域通常形成在空间充足的大尺寸芯片的空白区域，其中，所述空白区域指芯片2表面除所述焊垫3和再布线电路以外的区域，所述空白区域通常位于所述芯片的边缘位置。

所述再布线区域与所述焊垫开口41至少部分重叠，以实现后续再布线电路与所述焊垫3的电连接，所述标识区域与所述再布线区域完全不重叠。

所述第一种子层5用于辅助后续晶圆1电镀工艺中所述初始标识和再布线电路的形成，所述第一种子层的材质可以为单一金属或金属合金，所述第一种子层5的厚度可以为0.2-1μm。

所述第一种子层5具体可以通过如下工艺形成：通过溅射或电沉积的工艺形成完全覆盖所述晶圆1表面的第一种子层5，通过刻蚀工艺去除所述标识区域和所以再布线区域之外的第一种子层5。

步骤s4：对所述晶圆1进行电镀，在覆盖有所述第一种子层5的所述标识区域形成初始标识6，在覆盖有所述第一种子层5的所述再布线区域形成再布线电路7(如图6-7所示)；

在本发明实施例中，所述初始标识6可以包括pin1点及产品型号等内容，其中，pin1点用于贴装时识别芯片管脚方向，产品型号用于产品识别和追踪。

所述再布线电路7用于改变所述焊垫3在所述晶圆1表面的分布，实现所述晶圆1表面的重新布线。所述再布线电路7的材质可以为具有导电性能的金属或金属合金，例如，所述再布线电路7的材质可以为铝、锡-铅合金等，所述再布线电路7的厚度可以为5-15μm。

步骤s5：形成第二钝化层8，在所述第二钝化层8的与所述初始标识6对应的位置开出标识开口81，在所述第二钝化层8的与所述再布线电路7的预设引出点对应的位置开出焊点开口82(如图8所示)；

在本发明实施例中，所述第二钝化层8用于保护下方的所述再布线电路7，所述第二钝化层8的材质为高分子聚合物。

所述标识开口81用于所述初始标识6与后续的第二种子层电连接，所述焊点开口82用于所述再布线电路7的预设引出点与后续的焊点的电连接，所述标识开口81和所述焊点开口82可以通过曝光显影、激光刻蚀或湿法腐蚀等方式形成。

所述再布线电路7的预设引出点是指重新布线后芯片2与外部进行电连接的位置点，所述再布线电路7的预设引出点可以位于所述芯片2的中间位置，这可以基于具体的应用需求进行设计。

步骤s6：在所述标识开口81处的所述初始标识6的表面、所述焊点开口82处的所述再布线电路7的表面分别形成第二种子层9(如图9-10所示)；

在本发明实施例中，所述焊点开口82处的所述第二种子层9用于后续焊点的形成，所述第二种子层9的材质可以为单一金属或金属合金，所述第二种子层9的厚度可以为0.2-1μm。

步骤s7：在所述焊点开口82处的第二种子层9表面形成焊点10(如图11-12所示)。

在本发明实施例中，所述焊点10用于与外部进行电连接，所述焊点10的材质可以为具有导电性能的金属或金属合金，所述焊点10的厚度可以为11-95μm，所述焊点10可以通过电化学工艺形成，所述焊点10的形状取决于所述焊点开口82的形状，所述焊点10的形状可以至少包括如下之一：圆形、椭圆形和多边形。

由于所述第一钝化层和所述第二钝化层均为具有一定透明度的图层，因此，在步骤s7结束后，不仅可以所述第二种子层9和所述焊点10可见，所述再布线电路也是可见的，形成焊点后的晶圆的整体结构如图13所示。

在本发明实施例中，通过在形成芯片的再布线电路7的同时在芯片2的正面形成电镀标记，并在形成用于附着焊点10的第二种子层9的同时，在初始标识6上形成第二种子层9，以及在焊点开口82处的第二种子层9表面形成焊点10，使得在芯片2表面形成覆盖有第二种子层9的电镀标记，因此可以在不增加背面打标工步的前提下在芯片2的正面实现打标，从而减少了背面打标的工步，降低了封装成本，并解决了dbg工艺的超薄芯片无法进行背面标记的问题。

并且，由于第二种子层形成在初始标识的表面，因此，将基于标识开口处的第二种子层进行标记识别，由于第二种子层填充在标识开口处，因此第二种子层的形貌将较为凸出，从而使得标记较易识别。

在一些实施例中，如果第二种子层9的颜色与焊点10的颜色相同，可能会不易区分覆盖有第二种子层9的电镀标记和焊点10，因此，为了使得芯片2的标记易于识别，所述第二种子层9与所述焊点10由颜色不同的导电的金属或金属合金组成。

在一些实施例中，所述第二种子层9的材质可以为金属铜或钛铜合金，所述焊点10的材质可以为金属锡，可以理解的是，材质为金属铜或钛铜合金的第二种子层9将呈现出黄色的外观，而材质为金属锡的焊点10将呈现出灰色的外观，因此，覆盖有第二种子层9的电镀标记和焊点10将可以通过颜色轻易地区分开来。

在一些实施例中，所述在所述焊点开口82处的第二种子层9表面形成焊点可以包括：

在所述晶圆1形成有第二种子层9的一侧表面涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光、显影，在所述晶圆1的表面暴露出所述焊点开口82处的所述第二种子层9；

在所述焊点开口82处的所述第二种子层9表面形成焊点10；

去除所述焊点开口82以外的所述晶圆1表面的光刻胶。

其中，所述光刻胶可以为正胶，也可以为负胶，优选地，所述光刻胶为负胶，原因在于所述焊点开口82处存在凹陷，如使用正胶，在进行曝光后，凹陷处的焊点开口82内易有正胶的残留，从而影响后续工艺。

在一些实施例中，对所述晶圆1进行电镀可以包括：

对所述晶圆中所述第一种子层5以外的区域进行电镀保护覆盖；

提供电镀金属板作为电镀阳极，将电镀保护覆盖后的所述晶圆作为电镀阴极；

将所述电镀金属板和所述晶圆1放置在电镀槽体中，并分别所述电镀槽体中的电镀溶液接触，在常温下进行电镀。

其中，所述电镀金属板的材料在电镀过程中逐渐转移至所述晶圆1的标识待电镀区域和再布线待电镀区域，在经过一定时间的电镀后，在所述标识待电镀区域形成初始标识6，在所述再布线待电镀区域形成再布线电路7。

在一些实施例中，所述对所述晶圆中所述第一种子层以外的区域进行电镀保护覆盖可以包括：

在所述晶圆形成有所述第一种子层5的一侧表面涂覆光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光、显影，去除所述第一种子层5表面的光刻胶，保留所述第一种子层5以外区域的光刻胶。

在一些实施例中，所述在所述标识开口81处的所述初始标识6表面以及所述焊点开口82处的所述再布线电路7表面形成第二种子层9可以包括：

通过溅射或电沉积的工艺形成完全覆盖所述晶圆1表面的第二种子层9；

通过刻蚀工艺去除所述标识开口81以外的所述第二种子层9以及所述焊点开口82以外的所述第二种子层9。

实施例二

本发明实施例还提供了一种具有标识的芯片，所述芯片2通过任一所述的芯片标识方法制备而成。

在一个具体的实施例中，如图12所示，所述具有标识的芯片2包括：晶圆1、焊垫3、第一钝化层4、第一种子层5、初始标识6、再布线电路7、第二种子层9和焊点10；

其中，所述晶圆1包括芯片2，所述晶圆1的一侧表面形成有至少一个焊垫3，所述焊垫3与所述芯片2电连接；所述晶圆1有所述焊垫3的一侧表面形成有第一钝化层4，所述第一钝化层4的与所述焊垫3对应的位置形成有焊垫开口41，所述晶圆1中的所述芯片2包括标识区域和再布线区域，所述再布线区域与所述焊垫开口41至少部分重叠，所述标识区域和所以再布线区域分别形成有第一种子层5；在覆盖有所述第一种子层5的所述标识区域形成有初始标识6，在覆盖有所述第一种子层5的所述再布线区域形成有再布线电路7；所述第二钝化层8覆盖所述再布线电路7，并在所述第二钝化层8的与所述初始标识6对应的位置形成有标识开口81，在所述第二钝化层8的与所述再布线电路7的预设引出点对应的位置形成有焊点开口82；所述标识开口81处的所述初始标识6表面以及所述焊点开口82处的所述再布线电路7表面形成有第二种子层9；所述焊点开口82处的第二种子层9表面形成有焊点10。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。