JP2979682B2 - マップを利用した半導体装置の組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマップを利用した半導体
装置の組立方法に係わり、特に露光の際に得られるショ
ットレイアウトと１次試験の際に得られる試験データと
を重ね合わせてなるマップ、およびウェーハ検査工程の
１次試験によって得られるチップの位置情報からなるマ
ップとウェーハの外形寸法情報とを組み合わせてチップ
コードの原点を割り出し、マップの原点と一致させてな
るマップを、組立工程におけるチップレイアウト情報と
して利用した半導体装置の組立方法に関する。

【０００２】最近、半導体装置は１チップに形成される
素子の微細化、高集積化が進む一方で、ウェーハの大き
さも拡大しており、１枚のウェーハから切れ出されるチ
ップの数も増大している。そこで、チップがウェーハの
どの位置に在って、どのような特性をもっているかを的
確に把握することが重要になっている。

【０００３】ウェーハ上に設けられた素子は、チップと
してスクライブされる前のウェーハプロセスの最終段階
でウェーハ検査が行われる。このウェーハ検査は、プロ
ービングテストとも呼ばれる１次試験で、この１次試験
によって不具合チップが見つかると、かつては例えばイ
ンクマークを付けて区別することが行われていた。しか
し、最近では、ウェーハのどの位置にあるチップが不具
合であるかという情報を、例えば、ＣＰＵを介して一旦
フロッピ媒体などに記憶させたり、ＣＰＵ間を直接オン
ラインで結んだりして、引き続いて行う組立工程の合理
化に役立てるいわゆるマップ（地図）方式が採用される
ようになってきている。

【０００４】このマップ方式によれば、例えばチップを
幾つかの等級に分類することが容易にできる。また、例
えばチップをダンボンディングする組立工程において、
次にボンディングする良品チップの番地が予め分かるの
で作業効率を向上させることができる。さらに、このマ
ップ方式は、１次試験の試験データによってウェーハプ
ロセスの解析を行ったり、１次試験以後の履歴管理など
を行ったりすることができる有効な方法である。

【０００５】

【従来の技術】マップ方式において最初に作られるマッ
プは、１次試験つまり電気的試験によって得られるデー
タに基づいて作られる。ところが、一般には円形のウェ
ーハの上に方形のチップを配列しているので、ウェーハ
の端面近傍に配設されたチップは、ウェーハの端面に掛
かってチップの一部が欠けることが間々起こる。このよ
うな欠けチップの発生は、ウェーハにチップ状の素子を
パターニングする露光の際の位置合わせ（アライメン
ト）に起因している。

【０００６】図５は露光の際のアライメントの一例の説
明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。図に
おいて、１はウェーハ、２はチップ、３は欠けチップ、
５はファセット、６は面取り面である。

【０００７】図５（Ａ）において、円形のウェーハ１に
は、方向性をもたせるために周縁部を直線状に切り欠い
たファセット（オリフラ、オリエンテーションフラット
の略称）が設けられている。そして、ウェーハ１の上に
素子をパターニングする露光に際しては、ファセット５
の端面をＸ軸とし、ウェーハ１の右端面をＹ軸とし、原
点がウェーハ１の外に仮想的に存在するＸ−Ｙ座標系を
基にしてアライメントが行われる。

【０００８】このアライメントの後は、例えばＣＰＵと
対話しながらショットレイアウトがなされる。１ショッ
トは、１回に露光動作が露光できる範囲を示し、チップ
２が１個分のこともあれば、複数個のチップ２がまとめ
て露光される場合もある。

【０００９】こゝに示した例では、１ショットで２個ず
つのチップ２を露光している。そして、ステッパとも呼
ばれる露光装置がＸ−Ｙ方向に間欠的に移動しながら、
順次露光が行われる。従って、この露光の際に得られる
ショットレイアウト情報が、ウェーハ上のチップの位置
を最も正確に表していることになる。

【００１０】ところで、ウェーハ１の端面は、ダイシン
グの際に発生したばり取りや端面の欠損を防ぐ目的で面
取りが行われており、図５（Ｂ）に示したように端面が
面取り面６となっている。そのために、ウェーハ１の端
面近傍にアライメントされたチップ２は、ウェーハ１の
面取り面６に掛かると、見かけ上は露光されていても、
素子として正常に機能しない欠けチップ３になっている
場合がある。

【００１１】また、同一品種を作るウェーハプロセスで
あっても、ウェーハ１はロットが異なると、図５（Ａ）
の一点破線で示したようにウェーハ１の寸法が異なる場
合がある。そのため、あるロットのウェーハ１では存在
しているチップ２が、別のロットのウェーハ１では存在
しないといった不都合が起こる。

【００１２】一方、最近、ウェーハの上に配設されたチ
ップに対して、チップコードと呼ばれる識別方法が採ら
れるようになっている。図６はチップコードの座標原点
の説明図であり、１はウェーハ、２はチップ、４は原点
チップである。

【００１３】チップコードにおいては、ウェーハ１の上
に形成されている複数個のチップ２の中で、ウェーハ１
の幾何学的な中心部Ｏに最も近いチップ２を原点チップ
４としてチップコードの原点（０，０）にしている。

【００１４】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にいろいろな
原点チップ４の例を示す。そして、例えば（−４，３）
のように、横方向に±Ｘ、縦方向に±Ｙの番地を取って
チップ２を識別している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように、ウェーハ
上にレイアウトされるチップは、露光工程におけるショ
ットレイアウトによって決まる。しかし、ウェーハの寸
法がロットごとに異なるため、１次試験によって作られ
るマップもロットごとに異なってしまう。

【００１６】そのため、スクライブしたあとの個々のチ
ップを検査したりダイボンディングしたりする組立工程
で混乱が起こることを防ぐためには、例えば目視によっ
て確認できるようにウェーハごとにマーキングする煩瑣
な作業が必要であった。

【００１７】また、１次試験で設定された座標の原点
は、ソフトウエア上試験を実施する作業者によって任意
にずらすことができるようになっている。そのために、
それぞれのウェーハの上の同じ位置に存在するチップ同
士が、異なった番地に存在することになってしまう場合
が生じてしまい、その後に行われる解析などにおいてデ
ータが使えないといった問題があった。

【００１８】さらに、１次試験で設定された座標の原点
は、チップコードにおける座標の原点とも異なってお
り、解析などを行う際に不都合であった。そこで本発明
は、露光の際のショットレイアウト情報と１次試験の際
に得られる試験データを組み合わせてなるマップ、およ
び１次試験によって得られるマップとウェーハの外形寸
法情報とを重ね合わせてチップコードの原点を割り出
し、マップの原点と一致させてなるマップを、組立工程
におけるチップレイアウト情報として利用した半導体装
置の組立方法を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、ウェ
ーハ検査工程の１次試験以降の組立工程で用いるマップ
が、露光工程でウェーハに露光する際に得られるショッ
トレイアウト情報と、該１次試験する際に得られる試験
データとを重ね合わせて構成されているマップを利用し
た半導体装置の組立方法と、マップの原点を、ウェーハ
検査工程で１次試験する際に得られるチップレイアウト
情報とウェーハの寸法とを組み合わせて、チップコード
の原点に一致させてなるように構成されているマップを
利用した半導体装置の組立方法と、によって解決され
る。

【００２０】

【作用】本発明の第一の発明においては、露光の際のシ
ョットレイアウトから得られるチップレイアウト情報が
最も正しくチップレイアウトを示しており、しかも、１
ショットの中のチップの数や配列、チップコードの原点
などの情報も含まれているので、その情報を記憶媒体な
どに取り出すようにしている。そして、１次試験で得ら
れる試験データと重ね合わせてマップとなすようにして
いる。

【００２１】本発明の第二の発明においては、マップの
原点を、ウェーハ検査工程で１次試験する際に得られる
チップレイアウト情報とウェーハの外形寸法情報とを組
み合わせて、チップコードの原点を割り出して一致させ
るようにしている。そして、チップコードの原点をＸ−
Ｙ座標系の原点としたウェーハの第１〜３象限内に生じ
る欠けチップを、第４象限を基準にして補正し、チップ
レイアウト情報となすようにしている。さらに、１品種
に対しては補正を１回行い、そこで得られたチップレイ
アウト情報を一旦記憶し、以降に扱う同一品種のウェー
ハに対して適応するようにしている。

【００２２】こうして、露光の際のショットレイアウト
から得られる最も正しいチップレイアウト情報を基準に
して、１次試験のチップレイアウトを補正し、または、
１次試験の後に得られるマップの原点をチップコードの
原点と一致させれば、正確なマップを得ることができ
る。また、これらのマップ情報をＣＰＵに書き込んでマ
ップシステムとすることもできる。

【００２３】このマップの欠けチップの情報は、不良デ
ータと不良カテゴリ（不良内訳）を人手を介さずにＣＰ
Ｕに書き込むことができる。そして、組立工程やそれ以
降の例えばチップの履歴解析といった工程にまで画一的
に利用することができる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の第一の実施例の説明図、図２
はショットレイアウト情報と１次試験データの重ね合わ
せの説明図、図３は本発明の第二の実施例の説明図で、
（Ａ）Ｘ軸の決定、（Ｂ）はＹ軸の決定、図４は欠けチ
ップの補正方法の説明図である。図において、１はウェ
ーハ、２はチップ、３は欠けチップ、４は原点チップ、
５はファセットである。

【００２５】実施例：１ 図１において、露光装置はステッパとも呼ばれ、こゝで
得られるショットレイアウト情報は、オンライン、もし
くはフロッピディスクなどの記憶媒体に一旦取り出され
てから、プローバとも呼ばれる１次試験装置に送り出さ
れる。そして、このショットレイアウト情報を基準にし
てウェーハ１のアライメントを行う。

【００２６】ウェーハテストの際に用いられる１次試験
装置はプローバとも呼ばれ、一般に数ｍｍ以内で粗アラ
イメントを行い、そのあとウェーハ１の中のチップ２に
よって精密なアライメントを行うことができるようにな
っている。そこで、精密なアライメントが終わったら、
露光装置のショットレイアウト情報から得られたチップ
レイアウト情報を基準にして１次試験を実施する。

【００２７】一方、ウェーハ１の外形寸法情報は１次試
験の際に分かるので、その結果から欠けチップ３を割り
出し、チップレイアウト情報から除いてもよく、その欠
けチップ３には１次試験のデータが存在しないので不良
データを入力してもよい。こうして、欠けチップ３を試
験しないで済ませることができる。

【００２８】なお、ショットレイアウト情報からチップ
レイアウト情報を決めるには、チップ２の大きさが予め
分かっているので、ＣＰＵなどとの対話によってデータ
入力すれば簡単に決めることができる。

【００２９】図２において、１次試験が終わったあとの
試験データは、後工程に流すためにデータフォーマット
の書換えが行われる。ところが、露光の際に行われるウ
ェーハ１のアライメントは、図５で説明したようにファ
セット５の端面をＸ軸とし、右端面をＹ軸として行われ
る。従って、ウェーハ１の大きさに差異があっても、第
３象限のチップレイアウトは正しいものである。そし
て、Ｘ軸とＹ軸の近傍に沿ってアライメントされた行や
列は、１次試験においても欠けチップ３が存在しない。

【００３０】そこで、ファセット５の端面のＸ軸に最も
近いチップ行と右端面のＹ軸に最も近いチップ列をそれ
ぞれ標準行と標準列とし、１次試験の試験データとＣＰ
Ｕ上で重ね合わせを行う。そうすると、チップコードの
原点（０，０）が判別でき、１次試験の試験データを補
正が容易にできる。

【００３１】こうして、露光の際のショットレイアウト
情報から得られるチップレイアウト情報と１次試験の際
に得られる試験データを重ね合わせて、１次試験以降の
組立工程などで利用するマップシステムを作ることがで
きる。

【００３２】実施例：２ チップコードの原点は、ウェーハ１の中心点に最も近い
チップ２を原点チップ４としてチップコードの原点
（０，０）としているので、この原点チップ４を特定す
るためにＸ軸とＹ軸を決める。

【００３３】まず、Ｘ軸については、１次試験のデータ
から得られたマップとファセット５の方向から、図３
（Ａ）に示したようにファセット５を除いた右側に配列
しているチップ２の縦方向の列のチップ数から中心を割
り出し、これをＸ軸とする。ただし、欠けチップ３が存
在する場合には、多数決を採って中心を求める。

【００３４】次いで、Ｙ軸についてもＸ軸と同様に、ウ
ェーハ１の中心近傍に配列しているチップ２の横方向の
行のチップ数から中心を割り出し、これをＹ軸とする。
ただし、欠けチップ３が存在する場合には、多数決を採
って中心を求める。

【００３５】こうして、決まったＸ軸とＹ軸をマップの
座標系とする。そして、このＸ−Ｙ座標系の原点Ｏに最
も近い位置に在るチップ２を原点チップ４としたチップ
コードの原点（０，０）を、例えば図示したような位置
に決めることができる。つまり、マップの原点Ｏとチッ
プコードの原点（０，０）が一致したことになる。

【００３６】一方、図４において、こうして決められた
Ｘ−Ｙ座標系の第４象限においては、露光の際に行われ
るアライメントが前掲の図５に示したように行われるの
で、その際得られるショットレイアウト情報は、ウェー
ハ１の寸法の差異に関係なく再現性がよい。しかも、フ
ァセット５の部分のみがＹ方向で非対称であるが、ウェ
ーハ１の寸法に対して相対的にショットサイズつまりチ
ップの形状が大きくなると、Ｘ方向に対してもＹ方向に
対しても対称となる。

【００３７】従って、第４象限のチップレイアウト情報
を、Ｘ軸およびＹ軸を中心に反転させれば、１次試験の
チップレイアウトで、欠けチップ３の存在を補正するこ
とができる。ただし、Ｘ軸に対して対称なファセット５
と反対側の第１、第２象限の点線で表した部分のチップ
レイアウトは補正がでいないので、１次試験で得られる
データを用いるか、場合によっては目視で確認して補正
する。

【００３８】こうしたチップレイアウトの補正は、ある
品種の標準的なウェーハに対して１次試験が終わった直
後に１回行う。そして、このチップレイアウト情報を記
憶しておけば、以後の同一品種については、そのチップ
レイアウト情報によって順次補正することができる。

【００３９】

【発明の効果】露光工程で得られるショットレイアウト
情報と１次試験の試験データを組み合わせてマップを構
成し、あるいはマップの原点を、１次試験する際に得ら
れるチップレイアウト情報とウェーハの寸法とを組み合
わせて、チップコードの原点に一致させたマップを構成
することにより、正確なマップシステムを確立すること
ができる。

【００４０】これらのマップ情報は、ウェーハ検査工程
における１次試験や検査工程以降のダイシングなどの組
立工程、あるいはウェーハプロセスに遡った不良の解析
などに対して、効率的な有効手段となる。従って、本発
明は半導体装置の製造工程の効率化に寄与するところが
大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施例の説明図である。

【図２】 ショットレイアウト情報と１次試験データの
重ね合わせの説明図である。

【図３】 本発明の第二の実施例の説明図で、（Ａ）Ｘ
軸の決定、（Ｂ）はＹ軸の決定である。

【図４】 欠けチップの補正方法の説明図である。

【図５】 露光の際のアライメントの一例の説明図で、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。

【図６】 チップコードの座標原点の説明図である。

【符号の説明】

１ ウェーハ ２ チップ ３ 欠けチップ ４ 原点チップ ５ ファセット

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハ検査工程の１次試験以降の組立
   工程で用いるマップが、露光工程でウェーハに露光する
   際に得られるショットレイアウト情報と、該１次試験す
   る際に得られる試験データとを重ね合わせてなることを
   特徴とするマップを利用した半導体装置の組立方法。
2. 【請求項２】 マップの原点を、ウェーハ検査工程で１
   次試験する際に得られるチップレイアウト情報とウェー
   ハの外形寸法情報とを組み合わせて、チップコードの原
   点に一致させてなることを特徴とするマップを利用した
   半導体装置の組立方法。
3. 【請求項３】 前記チップコードの原点を座標系の原点
   となしたウェーハの第１〜３象限内に生じる欠けチップ
   を、第４象限を基準にして補正し、チップレイアウト情
   報となす請求項２記載のマップを利用した半導体装置の
   組立方法。
4. 【請求項４】 １品種に対して１回行った請求項２記載
   の補正によって得られたチップレイアウト情報を記憶
   し、以降の同一品種に対して適応する請求項３記載のマ
   ップを利用した半導体装置の組立方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載のマップと請求項２記載の
   マップを利用して、チップコードの原点と欠けチップの
   情報をＣＰＵに書き込んでマップシステムとなすマップ
   を利用した半導体装置の組立方法。