JP2001230167A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハ周辺の不良チップをダイスボンド装置
で認識させるため、プローブ検査工程あるいは外観検査
工程において不良チップにマーキングを行なっていたた
め、プローブ検査および外観検査工程のスループットの
向上が図れなかった。 【解決手段】 ウェハ周辺のチップパターンが形成され
ないパターン非形成部５の不良チップ２に、ある色のコ
ントラストが出るように所定のパターンを形成してい
る。このパターンは、等倍投影露光装置を用いて、アル
ミ配線形成時あるいは保護膜（パッシベーション膜）形
成時に同時に形成する。これにより、プローブ検査工程
あるいは外観検査工程において不良チップ２にマーキン
グを行うことなく、不良チップ２をダイスボンド装置で
認識できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、特
に、半導体ウェハ上の製品チップが形成されないウェハ
周辺部分に係わる半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は特開平２−１５４４１３号公報記
載の従来の半導体装置の製造方法による半導体ウェハを
示す平面図である。この図４において、１は半導体ウェ
ハ、２はウェハ周辺の製品とはならない不良チップ、３
はウェハ上の製品となる部分、４はＰＣＭ（Process Co
ntrol Monitor ）部分、５はマスク合せ装置やアルミス
パッタ装置の爪の位置を含むウェハ周辺のパターン非形
成部である。

【０００３】従来の半導体装置の製造方法によれば、ウ
ェハ周辺はパターン非形成部５であり、そのパターン非
形成部５内のチップは、製品チップに必要なパターンが
形成されないため、全て不良チップ２となる。この不良
チップ２の領域となるウェハ周辺のパターン非形成部５
を設けるために、例えば、アルミ配線を行うウェハにお
いては、アルミ配線用マスク（レチクル）の中央部にだ
け製品パターンを設け、その周辺をパターン非形成部と
することによって、ウェハ周辺部のチップには配線パタ
ーンが形成されないようにしていた。

【０００４】そして、保護膜形成、窓あけ、裏面処理
後、ＰＣＭ検査、プローブ検査および外観検査を行い、
その後、各チップに分割し、ダイスボンドを行うことに
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の製
造方法によれば、製造工程上ウェハ周辺はどうして不良
チップになってしまうために、周辺からあるマージンを
取り、アルミ配線時に周辺部にアルミ配線がなされない
ようにパターン非形成部５を設けていた。

【０００６】一般に、ダイスボンド時に良品チップ、不
良チップを認識するのは、色のコントラストにより行っ
ている。従って、ウェハ周辺の不良チップをダイスボン
ド装置で認識させるため、プローブ検査工程あるいは外
観検査工程において不良チップをエポキシあるいはフェ
ノール等のインクによりマーキングを行なっていた。具
体的には、プローブ検査時に、プローブ針をウェハ上の
各製品チップのアルミパッドに接触させて電気的特性を
検査する。その際、アルミパッドからプローブ針がずれ
ていないか、つまり針ずれが起こっていないかを実態顕
微鏡により目視検査する。また、プローブ検査時に、不
良チップにきちんとマーキングされているかどうか、同
じく実態顕微鏡により目視検査をし、マーキングされて
いなければ、エポキシやフェノール等のインクを用いて
手でマーキングする。このような従来の製造方法による
と、次の課題が発生する。

【０００７】第一に、プローブ検査工程において本来不
良チップだと分かっているウェハ周辺のチップを検査
し、コンタクト不良としてマーキングしなければならな
いことになる。従って、プローブ検査工程でウェハ周辺
の製品パターンが形成されていない不良チップを検査す
るといった時間的ロスが発生する。

【０００８】第二に、プローブ検査工程においてプロー
バーで検査範囲が指定可能でありウェハ周辺の製品パタ
ーンが形成されていない不良チップをマーキングしない
場合、あるいは、マーキングを行っていてもきちんとマ
ーキング出来ていない場合に、後工程つまりダイスボン
ド時に不良チップを認識させるために、外観検査工程に
おいてマーキングをするという作業工程が発生し、製造
工程において時間ロスが発生する。

【０００９】本発明は、プローブ検査および外観検査工
程のスループットの向上を図ることのできる半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決しようとするための手段】請求項１記載の
半導体装置の製造方法は、露光装置を用いてレチクルに
形成した製品パターンを半導体ウェハに転写し、半導体
ウェハの周辺を除く領域にチップパターンを形成するチ
ップパターン形成工程を含む半導体装置の製造方法であ
って、チップパターン形成工程において、半導体ウェハ
の周辺にチップパターンと同じ材料からなる所定のパタ
ーンをチップパターンと同時に形成することを特徴とす
る。

【００１１】請求項２記載の半導体装置の製造方法は、
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、半導体
ウェハの周辺に形成する所定のパターンの材料は、所定
のパターンが形成されていない部分との色のコントラス
トが現れるような材料であることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の半導体装置の製造方法は、
請求項１または２記載の半導体装置の製造方法におい
て、露光装置として等倍投影露光装置を用いることを特
徴とする。

【００１３】請求項４記載の半導体装置の製造方法は、
請求項１，２または３記載の半導体装置の製造方法にお
いて、チップパターン形成工程は、アルミ配線の形成工
程または保護膜の形成工程であることを特徴とする。

【００１４】以上の本発明によれば、チップパターン形
成工程において、半導体ウェハの周辺にチップパターン
と同じ材料からなる所定のパターンをチップパターンと
同時に形成することにより、ダイスボンド装置によりウ
ェハ周辺の不良チップを認識することができ、プローブ
検査工程および外観検査工程において周辺の不良チップ
のマーキングを行う必要がなく、検査工程に要する時間
を短縮でき、スループットの向上が図れ、製品のコスト
ダウンに寄与できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施の形態における
半導体装置の製造方法により作製した半導体ウェハを示
す平面図である。この図１において、１は半導体ウェ
ハ、２はウェハ周辺の製品とはならない不良チップ、３
はウェハ上の製品となる部分、４はＰＣＭ部分、５はマ
スク合せ装置やアルミスパッタ装置の爪の位置を含むウ
ェハ周辺のチップパターンが形成されないパターン非形
成部、６はウェハ周辺の製品とはならない不良チップ２
に色のコントラストを出すためのアルミまたは保護膜の
開口部である。

【００１７】本実施の形態では、半導体装置の製造工程
におけるスループットの向上、つまり、プローブ検査工
程および外観検査工程のスループットの向上を図るた
め、ウェハ周辺のチップパターンが形成されないパター
ン非形成部５の不良チップ２に、ある色のコントラスト
が出るように所定のパターンを形成している。このパタ
ーンは、等倍投影露光装置（例えば、コンタクトアライ
ナー、ミラープロジェクションアライナー等）を用い
て、主として、アルミ配線形成時あるいは保護膜（パッ
シベーション膜）形成時に同時に形成する。

【００１８】例えば、製品部分３のチップにアルミ配線
を形成する際、半導体ウェハ１の全面にアルミスパッタ
装置等でアルミ層を形成し、そのアルミ層上にフォトレ
ジストを塗布し、等倍投影露光装置を用いてレチクルに
形成したパターンをフォトレジストに転写し（感光処
理）、現像処理を行ってフォトレジストにパターンを形
成し、このフォトレジストパターンをマスクとしてアル
ミ層をエッチングしてアルミ配線をパターン形成する。
上記のフォトレジストにパターンを形成する際、ウェハ
周辺の製品とはならない不良チップ２に所定のパターン
が形成されるようにレチクルにパターンを形成してお
く。

【００１９】したがって、製品部分３の各チップにチッ
プパターン（この場合アルミ配線）を形成すると同時
に、ウェハ周辺の製品とはならない不良チップ２にはア
ルミで所定のパターンを形成する。ここでは、各不良チ
ップ２の中心に丸型の開口部（アルミ除去部分）６を有
するアルミパターンとする。この場合、アルミ部分は白
色に、アルミ除去部分である開口部６は黒色に見える。
したがって、ダイスボンド装置が色のコントラストによ
りウェハ周辺の各不良チップ２を認識できるため、プロ
ーブ検査工程および外観検査工程において周辺の不良チ
ップ２のマーキングを行う必要がなく、検査工程に要す
る時間を短縮でき、スループットの向上が図れ、製品の
コストダウンに寄与できる。

【００２０】また、この場合、ウェハ１の製品部分３に
必要な層間絶縁膜や保護膜（パッシベーション膜）は、
パターン非形成部５上の全面に形成されており、保護膜
に、ポリイミドを用いるよりも窒化膜を用いた方がより
色のコントラストがはっきりする。これは、前述のよう
に、アルミ部分が白色に見え、アルミ除去部分（開口部
６）が黒色に見えるのは、保護膜に窒化膜を用いた場合
であり、窒化膜は透明であるため、この場合ウェハ全面
が透明色をしている。また、保護膜にポリイミドを用い
た場合は、ポリイミドは黄色であるため、ウェハ全面は
黄色に見え、アルミ除去部分、すなわちシリコンが見え
ている部分は黒色に見える。したがって、保護膜に窒化
膜を用いた方が白黒の色のコントラストがはっきりす
る。

【００２１】また、ダイスボンド装置で色のコントラス
トを認識するのはウェハ表面だけであるため、アルミ配
線が多層構造となる場合は、最上層のアルミ配線層によ
って、パターン非形成部５に開口部（アルミ除去部分）
６を設ければよい。つまりコンタクト用のアルミパッド
形成時にパターン非形成部５に開口部６を形成すればよ
い。

【００２２】また、ダイスボンド装置にもよるが、周辺
を黒色に、中心を白色にしても不良チップ２が認識可能
であれば、パターン非形成部５のアルミの形成領域と非
形成領域（除去した部分）とが逆になるようにしてもよ
い。

【００２３】次に、保護膜（パッシベーション膜）形成
時にウェハ周辺の不良チップ２に所定のパターンを形成
する場合について説明する。

【００２４】半導体ウェハ１の全面に保護膜を形成し、
その保護膜上にフォトレジストを塗布し、等倍投影露光
装置を用いてレチクルに形成したパターンをフォトレジ
ストに転写し（感光処理）、現像処理を行ってフォトレ
ジストにパターンを形成し、このフォトレジストパター
ンをマスクとして保護膜をエッチングし、例えば外部に
接続用のパッド電極上の保護膜を開口する。上記のフォ
トレジストにパターンを形成する際、ウェハ周辺の製品
とはならない不良チップ２に所定のパターンが形成され
るようにレチクルにパターンを形成しておく。

【００２５】なお、保護膜として、感光性のポリイミド
を用いた場合、前述のフォトレジストを形成する必要は
なく、感光性のポリイミドに感光処理，現像処理を行う
ことにより、パターンが形成される。

【００２６】すなわち、製品部分３の各チップにチップ
パターン（この場合、開口部を有する保護膜）を形成す
ると同時に、ウェハ周辺の製品とはならない不良チップ
２には保護膜で所定のパターンを形成する。ここでは、
各不良チップ２の中心に丸型の開口部（保護膜除去部
分）６を有するパターンとする。保護膜としてはポリイ
ミドや窒化膜が用いられるが、アルミ配線時に周辺のパ
ターン非形成部５の全面にアルミ形成している場合、保
護膜除去部分である開口部６は白色に見えるため、透明
な窒化膜よりも黄色のポリイミドを保護膜とした方が色
のコントラストがはっきりして好ましい。また、パター
ン非形成部５の保護膜の下に、アルミを全面付けていな
い場合は、保護膜の下がシリコンである場合は黒色に見
えるので、このような場合は、前例のように保護膜を窒
化膜とした方が色のコントラストがはっきりして好まし
い。

【００２７】したがって、ダイスボンド装置が色のコン
トラストによりウェハ周辺の各不良チップ２を認識でき
るため、プローブ検査工程および外観検査工程において
周辺の不良チップ２のマーキングを行う必要がなくな
る。

【００２８】また、ダイスボンド装置にもよるが、不良
チップ２が認識可能であれば、パターン非形成部５の保
護膜の形成領域と非形成領域（除去した部分）とが逆に
なるようにしてもよい。

【００２９】以下に、本発明の他の実施の形態を示す。
図２は本発明の第２の実施の形態における半導体装置の
製造方法により作製した半導体ウェハを示す平面図、図
３は本発明の第３の実施の形態における半導体装置の製
造方法により作製した半導体ウェハを示す平面図であ
る。

【００３０】図２の場合、アルミ除去部分または保護膜
除去部分である開口部６を図１の丸型ではなく、四角型
となるようにパターン形成したものであり、図３の場合
は直線状にパターン形成したものである。またこれらの
場合も、ダイスボンド装置が認識可能であれば、アルミ
または保護膜の形成領域と非形成領域（除去した部分）
とが逆になるようにしてもよい。

【００３１】上記の製造方法により、ダイスボンド装置
が色のコントラストによりウェハ周辺の各不良チップ２
を認識できるため、プローブ検査工程および外観検査工
程において周辺の不良チップ２のマーキングを行う必要
がなく、検査工程に要する時間を短縮でき、スループッ
トの向上が図れ、製品のコストダウンに寄与できる。

【００３２】また、試作等のウェハでプローブ検査工程
および外観検査工程を行わずにダイスボンド工程を行う
場合、予めウェハ周辺の製品チップが形成されない不良
チップ２に色のコントラストが出るよう所定のパターン
が形成されているため、ウェハ周辺部分の不良チップ２
を組み立てずに済む。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、チップパターン形成工
程において、半導体ウェハの周辺にチップパターンと同
じ材料からなる所定のパターンをチップパターンと同時
に形成することにより、ダイスボンド装置によりウェハ
周辺の不良チップを認識することができ、プローブ検査
工程および外観検査工程において周辺の不良チップのマ
ーキングを行う必要がなく、検査工程に要する時間を短
縮でき、スループットの向上が図れ、製品のコストダウ
ンに寄与できる。

【００３４】また、試作等のウェハでプローブ検査工程
および外観検査工程を行わずにダイスボンド工程を行う
場合、製品チップが形成されないウェハ周辺部分の不良
チップを組み立てずに済むというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置
の製造方法により作製した半導体ウェハを示す平面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態における半導体装置
の製造方法により作製した半導体ウェハを示す平面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態における半導体装置
の製造方法により作製した半導体ウェハを示す平面図。

【図４】従来の半導体装置の製造方法により作製した半
導体ウェハを示す平面図。

【符号の説明】

１ 半導体ウェハ ２ 不良チップ ３ 製品部分 ４ ＰＣＭ部分 ５ パターン非形成部 ６ 開口部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光装置を用いてレチクルに形成した製
   品パターンを半導体ウェハに転写し、前記半導体ウェハ
   の周辺を除く領域にチップパターンを形成するチップパ
   ターン形成工程を含む半導体装置の製造方法であって、 前記チップパターン形成工程において、前記半導体ウェ
   ハの周辺に前記チップパターンと同じ材料からなる所定
   のパターンを前記チップパターンと同時に形成すること
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 半導体ウェハの周辺に形成する所定のパ
   ターンの材料は、前記所定のパターンが形成されていな
   い部分との色のコントラストが現れるような材料である
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方
   法。
3. 【請求項３】 露光装置として等倍投影露光装置を用い
   ることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置
   の製造方法。
4. 【請求項４】 チップパターン形成工程は、アルミ配線
   の形成工程または保護膜の形成工程であることを特徴と
   する請求項１，２または３記載の半導体装置の製造方
   法。