Brevet FR2906646A1 — publié le 20080404

Procédé de marquage individuel de circuits intégrés et circuit intégré marqué selon ce procédé L'invention concerne un procédé de marquage individuel de circuits intégrés et un circuit intégré marqué selon ce procédé. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la traçabilité des circuits intégrés, l'invention permettant d'en augmenter la précision. Actuellement, plusieurs circuits intégrés sont réalisés simultanément sur une même plaquette semi-conductrice. Une fois que les circuits intégrés sont désolidarisés de la plaquette, on peut uniquement savoir à quel lot de plaquettes appartient un circuit, un lot de plaquettes comportant généralement 25 plaquettes. En cas de dysfonctionnement d'un circuit intégré, il est donc difficile d'identifier l'origine du problème et de savoir si s'autres circuits du lot sont susceptibles de présenter des défaillances du même type. Car les circuits intégrés issus d'un même lot possèdent des caractéristiques techniques qui peuvent être variables les uns des autres, en fonction notamment de la plaquette sur laquelle ils ont été réalisés et de l'endroit où ils ont été réalisés sur la plaquette, par exemple la position radiale du circuit. En fait, la cause du dysfonctionnement ne peut actuellement être identifiée qu'a posteriori en réalisant des tests sur le circuit défaillant. Dans certains cas, il peut donc être nécessaire de demander le retour de tous les circuits issus d'un lot puisque qu'on ne peut pas connaître la provenance du circuit défaillant dans le lot de plaquettes, et isoler les circuits particuliers du lot susceptibles de présenter des défaillances similaires. L'invention propose un procédé de marquage de circuits intégrés permettant d'identifier précisément la provenance d'un circuit intégré dans un lot de plaquettes. A cette fin, on marque des informations primaires sur chaque circuit qui permettent d'identifier chaque circuit. Ces informations primaires permettent de distinguer les circuits les uns des autres. Dans un exemple, ces informations primaires sont relatives au lot de plaquettes d'où provient le circuit, à la plaquette sur laquelle le circuit a été réalisé, et/ou à la position du circuit sur la plaquette, et/ou à la date d'un test réalisé sur ce circuit... Dans 2906646 2 un autre exemple, les informations primaires sont relatives à un numéro d'identification unique, comme par exemple un numéro de série. Dans une base de données, on fait corréler des informations secondaires aux informations primaires. Ces informations secondaires sont 5 relatives aux caractéristiques techniques du circuit intégré. Ces caractéristiques techniques sont mesurées lors de tests effectués sur la plaquette et/ou le circuit intégré lors de phase de fabrication. Ces caractéristiques techniques peuvent par exemple être liées à une consommation, à un temps de réponse du circuit intégré, ou encore à une 10 répartition de défauts de la plaquette enregistrée lors de la fabrication. L'invention permet ainsi, à partir des données primaires qui identifient le circuit, de remonter aux informations techniques qui ont été obtenues et enregistrées en cours de fabrication. Ainsi, il est possible de connaître immédiatement l'endroit sur la 15 plaquette où se trouvait ce circuit maintenant défaillant. Et en remontant aux données secondaires à partir des données primaires, on peut accéder aux caractéristiques techniques du circuit. En analysant ces caractéristiques techniques, il est possible d'identifier la cause du dysfonctionnement. Il est ainsi possible d'identifier tous les circuits de la plaquette qui 20 possèdent des caractéristiques techniques proches d'un circuit défaillant, de sorte que dans une approche proactive du service après vente, il est possible de demander aux clients de rapporter des circuits intégrés susceptibles d'être défectueux pour un échange, avant même qu'ils ne le deviennent. En outre, lorsqu'un client est satisfait des caractéristiques techniques 25 du circuit intégré qui lui a été vendu, il est également possible de lui vendre, après sa première commande, des circuits provenant de la même plaquette que le circuit satisfaisant et qui comportent des caractéristiques techniques proches de celles de ce circuit. Dans une mise en oeuvre, le marquage des informations primaires 30 comporte une pluralité de caractères alpha-numériques. Chaque caractère de taille microscopique est réalisé à partir d'une matrice de micro-points comportant 5 points en ligne et 9 points en colonne. De préférence, le marquage des points est réalisé à l'aide d'un laser de type femtoseconde. L'invention concerne donc un procédé de marquage individuel de 35 circuits intégrés, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : marquer au moins un circuit intégré par un marquage, 2906646 3 - ce circuit intégré étant ménagé sur une plaquette portant plusieurs circuits intégrés, cette plaquette appartenant à un lot de plaquettes, - le marquage comportant des informations primaires relatives à la plaquette portant ledit circuit intégré, et au circuit intégré lui même, et 5 -découper le circuit intégré marqué, de manière à le séparer du reste de la plaquette. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure 1 qui l'accompagne. Cette figure 1 n'est donnée qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elle montre : 10 - une représentation schématique du procédé selon l'invention mis en oeuvre sur des circuits intégrés appartenant à une plaquette semi-conductrice. Dans la figure, les éléments identiques conservent la même référence. La figure 1 montre un lot 1 de plaquettes 2.1-2.N semi-conductrices de 15 circuits intégrés. Ce lot 1 comporte en général 25 plaquettes 2.1-2.N. Plusieurs circuits intégrés ont été réalisés sur chaque plaquette, les circuits 3.1-3.M ayant par exemple été réalisés sur la plaquette 2.1. Chaque circuit intégré 3.1-3.M est identifié par des données primaires ID1-IDM qui comprennent des données relatives au lot de plaquettes auquel 20 le circuit appartient, à la plaquette du lot sur laquelle le circuit a été réalisé, et à la position de ce circuit sur la plaquette. Ainsi, chaque circuit est identifié de manière unique. En variante, les données primaires comprennent également la date de fabrication de la plaquette et/ou la date d'un test de fonctionnement qui a été réalisé au cours de la fabrication. 25 Dans un exemple, les données primaires ID1-IDM sont marquées sur chaque circuit intégré à l'aide de caractères 7 alphanumériques. Un premier ensemble 8.1 de caractères permet d'identifier le lot de plaquettes par son numéro, un deuxième ensemble 8.2 de caractères permet d'identifier la plaquette par son numéro, un troisième ensemble permet d'identifier la 30 position du circuit électronique sur la plaquette par des coordonnées polaires du circuit sur la plaquette. Dans un exemple, 40 caractères alpha-numériques 7 sont utilisés pour le marquage. Chaque caractère 7 est formé à partir d'une matrice de micro-points 9 comportant 9 points en ligne et 5 points en colonne. Chaque micro-point 9 35 possède de préférence une dimension de l'ordre du micro-mètre, de sorte qu'un caractère présente une largeur de 5 micro-mètres environ. 2906646 4 Les micro-points 9 sont réalisés à l'aide d'un laser de type femtoseconde qui génère peu de contraintes et peu de pollution par la matière ablatée. Dans une mise en oeuvre, le laser émet un rayon dont la longueur d'onde est comprise entre 0.1 et 1.1 micromètres. La source de ce 5 laser est de préférence de type Yb:KGW ou encore titane/saphir, sa durée de pulsation de l'ordre de 200fs, sa fréquence de pulsation de l'ordre de quelques kHz, son énergie par pulsation de l'ordre du watt. Les caractères 7 sont réalisés dans une zone 9 de marquage. Cette zone 9 se situe dans une zone non-active du circuit intégré, à l'extérieur 10 d'une zone 10 active du circuit intégré. Plus précisément, cette zone 9 se situe dans une zone dépourvue d'éléments électroniques du circuit intégré. Dans une réalisation préférée, la zone 9 de marquage se situe à l'intérieur d'un contour 12 protecteur ménagé autour de la zone active 10 du circuit intégré. Ce contour 12 permet de ne pas endommager le circuit 15 intégré lors de sa découpe. Le marquage de chaque circuit 3.1-3.M est réalisé de préférence avant la découpe des circuits intégrés de la plaquette. Toutefois, il serait envisageable de marquer les circuits intégrés 3.1-3.M individuellement après qu'ils aient été désolidarisés de la plaquette 2.1. 20 En ce qui concerne la lecture du marquage des circuits intégrés, elle est réalisée à l'aide d'un microscope optique. Les données primaires ID1-IDM permettant l'identification d'un circuit intégré sont stockées dans une base de données 15 et mises en relation avec des données secondaires S1-SM relatives à des caractéristiques 25 techniques qui sont elles aussi stockées dans la base de données 15. Les caractéristiques techniques sont mesurées lors de tests effectués sur la plaquette 2.1 portant le circuit intégré et/ou sur le circuit intégré situé sur la plaquette et/ou sur le circuit intégré séparé du reste de la plaquette. Ces tests sont réalisés sur la plaquette et/ou le circuit intégré à l'aide d'un 30 appareil de mesure 16. Cet appareil 16 mesure notamment des tensions observables sur des bornes particulières de chaque circuit intégré en fonction de tensions appliquées sur d'autres bornes. Les caractéristiques techniques sont par exemple la consommation, le temps de réponse, la stabilité, les seuils de commutation de chaque circuit 35 intégré 3.1-3.M. Ces caractéristiques peuvent également être des caractéristiques dimensionnelles de la plaquette 2.1 et/ou du circuit intégré, 2906646 5 ainsi que des caractéristiques de répartitions de défauts de la plaquette 2.1 et/ou du circuit intégré 3.1-3.M. Si plusieurs séries de mesures ont été faites au cours de la fabrication, toutes ces séries avec la date à laquelle elles ont été effectuées 5 sont stockées dans la base de données 15, de sorte qu'il est possible d'accéder pour chaque plaquette et/ou circuit à un véritable historique des mesures effectuées au cours de la fabrication. A chaque circuit intégré 3.1-3.M est ainsi associé un jeu de caractéristiques techniques et/ou de mesures, auquel il est possible de 10 remonter à partir des données primaires ID1-IDM des circuits. Ces caractéristiques techniques sont utiles pour l'analyse d'un circuit intégré défaillant, car elles permettent d'identifier les causes de la défaillance, ainsi que tous les circuits et/ou plaquette qui comportaient des caractéristiques proches de celles du circuit défaillant en phase de fabrication et qui sont 15 donc potentiellement susceptibles de présenter des dysfonctionnements. Les données secondaires peuvent également comporter des données commerciales qui sont associées aux circuits et/ou aux plaquettes. Ces données commerciales peuvent par exemple être le nom du client à qui le circuit intégré ou la plaquette a été vendu, le nombre de circuits du même 20 type vendus à ce client... Là encore, ces informations commerciales sont accessibles à partir des informations primaires ID1-IDM identifiant le circuit. En variante, le circuit est identifié par un numéro unique, tel qu'un numéro de série. L'ensemble des données relatives à la plaquette sur laquelle il a été réalisée, à sa position sur cette plaquette, et aux tests 25 effectués lors des phases de fabrication sont alors associées à ce numéro unique dans la base de données 15. En variante, les informations marquées sur chaque circuit intégré et/ou les informations stockées dans la base de données 15 sont cryptées. En variante, les informations primaires marquées sur les circuits intégrés 30 sont de type binaire ou hexadécimal. L'invention s'étend également au circuit intégré marqué selon le procédé de marquage décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1 - Procédé de marquage individuel de circuits intégrés (3.1-3.M), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - marquer au moins un circuit intégré (3.1-3.M) par un marquage, - ce circuit intégré étant ménagé sur une plaquette (2.1) portant plusieurs circuits intégrés, cette plaquette (2.1) appartenant à un lot (1) de plaquettes (2.1-2.N), - le marquage comportant des informations primaires (ID1-IDM) relatives à la plaquette (2.1) portant ledit circuit intégré, et au circuit intégré (3.1, 3.M) lui même (ex : n de lot plaquette + n de plaquette + position circuit), et - découper le circuit intégré (3.1, 3.M) marqué, de manière à le séparer du reste de la plaquette (2.1). 2 - Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - les informations primaires (ID1-IDN) relatives au circuit intégré (3.1-3.M) comportent des informations relatives au lot (1) de plaquette à laquelle le circuit appartient, à la plaquette (2.1) du lot sur laquelle le circuit a été réalisé, et à la position du circuit intégré sur la plaquette (2.1). 3 - Procédé de marquage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante : - enregistrer les informations primaires (ID1-IDM) correspondant au marquage du circuit intégré dans une base de données (15). 4 - Procédé de marquage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante : - enregistrer des informations secondaires (S1-SM) relatives aux caractéristiques techniques du circuit intégré dans la base de données (15), - faire corréler les informations secondaires (S1-SM) avec les informations primaires (ID1-IDM) du circuit intégré. 5 - Procédé de marquage selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - les caractéristiques techniques du circuit intégré sont mesurées lors de tests effectués sur la plaquette (2.1) comportant le circuit intégré (3.M) et/ou sur le circuit intégré (3.M) situé sur la plaquette (2.1) et/ou sur le circuit intégré (3.M) séparé du reste de la plaquette (2.1). 2906646 7 6 - Procédé de marquage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante : - crypter les informations (ID1-IDM, S1-SM) contenues dans la base de données (5). 5 7 - Procédé de marquage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que : - le marquage est réalisé dans une zone (9) non active du circuit intégré, c'est-à-dire qu'il se situe dans une zone dépourvue d'élément électronique du circuit intégré. 10 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que : - le marquage se situe à l'intérieur d'un contour (12) protecteur ménagé autour d'une zone active (10) du circuit intégré. 9 - Procédé de marquage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que : 15 - le marquage comporte une pluralité de micro-points (9). 10 - Procédé de marquage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les micro-points (9) sont organisés en matrices comportant 9 lignes et 5 colonnes. 11 - Procédé de marquage selon l'une des revendications 1 à 10, 20 caractérisé en ce que le marquage est réalisé au moyen d'un laser de type femtoseconde. 12 - Procédé de marquage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire suivante : -marquer chacun des circuits intégrés (3.1-3.M) de la plaquette, avant 25 de découper ladite plaquette (2.1). 13 - Circuit intégré marqué selon l'une des revendications précédentes.