JP2006140276A - Semiconductor wafer and semiconductor device using the same and chip size package, and semiconductor wafer manufacturing method and semiconductor wafer testing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェーハとそれを用いた半導体素子及びチップ・サイズ・パッケージ(CSP:Chip Size Package)並びに半導体ウェーハの製造方法及び検査方法に関し、特に、ダイシングブレード等の切断装置を用いて半導体ウェーハをスクライブ領域にて切断・分離し個々の半導体チップとする際に、このスクライブ領域の切断幅及びその位置ずれ量を、特殊な測定機器を用いることなく、高精度にて容易に測定することができる技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a semiconductor element using the semiconductor wafer, a chip size package (CSP), and a method for manufacturing and inspecting a semiconductor wafer, and more particularly, to a semiconductor wafer using a cutting device such as a dicing blade. Can be easily measured with high accuracy without using a special measuring instrument. It is about the technology that can be done.
近年、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタル式カメラ付き携帯用電話機等におけるように、電子機器の小型化、薄厚化、軽量化の進歩はめざましく、従来のデュアル・インライン・パッケージ(Dual Inline Package)に替わってチップサイズの半導体素子が用いられてきている。
チップサイズの半導体素子としては、例えば、半導体基板の表面に集積回路を形成し、この集積回路を覆う様に樹脂封止層を形成したCSPが提案され、実用に供されている(例えば、特許文献1参照)。
このCSPは、半導体基板の表面に複数の集積回路を縦横に形成して個々の集積回路を囲む格子状の領域をスクライブ領域とした半導体ウェーハを作製し、ダイシングブレードを用いて、この半導体ウェーハをスクライブ領域に沿ってダイシング(切断)し、個々の半導体チップとすることで作製される。
In recent years, as in notebook personal computers, digital camera-equipped mobile phones, etc., the progress of miniaturization, thinning, and weight reduction of electronic devices has been remarkable, replacing the conventional dual inline package (Dual Inline Package). Chip-sized semiconductor elements have been used.
As a chip-sized semiconductor element, for example, a CSP in which an integrated circuit is formed on the surface of a semiconductor substrate and a resin sealing layer is formed so as to cover the integrated circuit is proposed and put into practical use (for example, a patent) Reference 1).
In this CSP, a plurality of integrated circuits are formed vertically and horizontally on the surface of a semiconductor substrate to produce a semiconductor wafer having a grid-like region surrounding each integrated circuit as a scribe region, and this semiconductor wafer is formed using a dicing blade. It is manufactured by dicing (cutting) along the scribe region to form individual semiconductor chips.
図9は半導体ウェーハのダイシング後のダイシングライン(切断領域)近傍の断面構造を示す断面図であり、図において、1はシリコン基板、2はシリコン基板1の表面(一主面)1aに形成されたフィールド酸化膜、3a〜3cはフィールド酸化膜2上に形成された第1〜第3層間絶縁膜、4a〜4cはフィールド酸化膜2の開口部2a上に設けられたシールリング、5は第3層間絶縁膜3c及びシールリング4cを覆うパッシベーション膜、6はスクライブライン(スクライブ領域)、7はチップ領域(半導体素子の領域)、8はダイシングライン(切断領域)である。
このダイシング工程では、スクライブライン6の中心軸Axに対するダイシングライン8の中心軸Ax’の位置ずれ量sが規格の範囲内に収まる様に、ダイシングライン8の幅w及びスクライブライン6の幅Wが設定されている。例えば、ダイシングライン8の幅wが50μmの場合、スクライブライン6の幅Wは100μm程度である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure in the vicinity of a dicing line (cutting region) after dicing of a semiconductor wafer. In the figure, 1 is a silicon substrate, 2 is formed on the surface (one main surface) 1a of the silicon substrate 1. The field oxide films, 3a to 3c are first to third interlayer insulating films formed on the
In this dicing process, the width w of the
図10は、ダイシング工程後の半導体ウェーハを示す平面図であり、11はダイシングライン8により分離された半導体チップ、12は半導体チップ11にマトリックス状に設けられたハンダボールであり、これらのハンダボール12はシリコン基板1の表面1aに形成された集積回路(図示略)に電気的に接続されている。
この様にして得られた半導体チップ11は、ダイシング時のダイシングライン8が、位置ずれ等により所定の範囲を超えてチップ領域7に食い込み、シールリング4a〜4cにダメージを与える虞がある。このダメージは、半導体チップ11の内部への大気中の水分の浸入を容易にし、長期的に信頼性を低下させる要因になるので、そのための検査を行う必要がある。
そこで、次の様な2種類の検査方法が用いられている。
FIG. 10 is a plan view showing the semiconductor wafer after the dicing step, 11 is a semiconductor chip separated by the
In the
Therefore, the following two types of inspection methods are used.
「検査方法1」
ハンダボール12から半導体チップ11の端部13、14までの距離t1、t2を測定し、これらの距離t1、t2に基づいてシールリング4cからダイシングライン8までの距離dを計算により求める方法。
「検査方法2」
製品ロット毎に所定個数の半導体チップ11を抜き取り、この半導体チップ11の周縁部分を破断してシールリング4cからダイシングライン8までの距離dを直接測定する方法。
これらの検査方法では、得られた距離dが規格値内であれば、ダメージが生じる虞がないと判断され、その製品ロットは良品とされる。一方、この距離dが規格値より小さければ、ダメージが生じる虞があると判断され、その製品ロットは不良品とされる。
The distances t 1 and t 2 from the
"Inspection method 2"
A method in which a predetermined number of
In these inspection methods, if the obtained distance d is within the standard value, it is determined that there is no risk of damage, and the product lot is regarded as a non-defective product. On the other hand, if the distance d is smaller than the standard value, it is determined that there is a risk of damage, and the product lot is regarded as a defective product.
ところで、従来の検査方法1では、ハンダボール12から半導体チップ11の端部13、14までの距離t1、t2が比較的長く、しかも、これらの距離t1、t2をパターン精度の低いハンダボール12の位置を基準にして測定しているために、これらの距離t1、t2の測定精度は低いものとなる。したがって、測定精度の低い距離t1、t2を基に計算により求めたシールリング4cからダイシングライン8までの距離dの精度も低くなるという問題点があった。
また、これらの距離t1、t2を測定するための専用の測定器が必要になるという問題点もあった。
By the way, in the conventional inspection method 1, the distances t 1 and t 2 from the
In addition, there is a problem in that a dedicated measuring device for measuring these distances t 1 and t 2 is required.
また、従来の検査方法2では、シールリング4cからダイシングライン8までの距離dを直接測定しているので、距離dの測定精度は高くなるものの、検査に手間と時間が掛かるという問題点があった。
また、この検査は破壊検査であるから、検査終了後の半導体チップは使用不可能になってしまうという問題点があった。
Further, in the conventional inspection method 2, since the distance d from the seal ring 4c to the
Further, since this inspection is a destructive inspection, there is a problem that the semiconductor chip after the inspection becomes unusable.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ダイシングブレード等の切断装置を用いて半導体ウェーハをスクライブ領域にて切断・分離し個々の半導体チップとする際に、このスクライブ領域の切断幅及びその位置ずれ量を、特殊な測定機器を用いることなく、高精度にて容易に測定することができる半導体ウェーハとそれを用いた半導体素子及びチップサイズ・パッケージ並びに半導体ウェーハの製造方法、半導体ウェーハの検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a semiconductor wafer is cut and separated in a scribe region using a cutting device such as a dicing blade to form individual semiconductor chips, A semiconductor wafer capable of easily measuring the cutting width and its positional deviation amount with high accuracy without using a special measuring instrument, a semiconductor element using the semiconductor wafer, a chip size package, and a semiconductor wafer manufacturing method, An object of the present invention is to provide a method for inspecting a semiconductor wafer.
上記課題を解決するために、本発明は次の様な半導体ウェーハとそれを用いた半導体素子及びチップサイズ・パッケージ並びに半導体ウェーハの製造方法、半導体ウェーハの検査方法を提供した。
すなわち、本発明の半導体ウェーハは、半導体基板の一主面のスクライブ領域により区画された複数の半導体素子形成領域それぞれに半導体素子を形成してなる半導体ウェーハであって、前記一主面に、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成してなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following semiconductor wafer, a semiconductor element and chip size package using the same, a semiconductor wafer manufacturing method, and a semiconductor wafer inspection method.
That is, the semiconductor wafer of the present invention is a semiconductor wafer in which a semiconductor element is formed in each of a plurality of semiconductor element formation regions partitioned by a scribe region on one main surface of a semiconductor substrate, The semiconductor substrate is formed with a pattern for measuring the width of the cutting region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut at the scribe region.
この半導体ウェーハでは、半導体基板の一主面に、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成したことにより、このパターンを目視にて観察することにより、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を容易に測定することが可能になる。
このパターンは、半導体基板の一主面に直接形成されたものであるから、このパターンを基に前記切断領域の幅及びその位置ずれ量を直接測定することが可能であり、しかも、その測定精度が高い。
In this semiconductor wafer, a pattern for measuring the width of the cutting region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut in the scribe region is formed on one main surface of the semiconductor substrate. By observing the semiconductor substrate, it is possible to easily measure the width of the cut region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut at the scribe region.
Since this pattern is directly formed on one main surface of the semiconductor substrate, it is possible to directly measure the width of the cutting region and the amount of displacement thereof based on this pattern, and the measurement accuracy thereof. Is expensive.
前記パターンは、線対称の図形からなることを特徴とする。
この様な構成とすることで、スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を、目視にて直接、しかも精度良く測定することが可能になる。
The pattern is formed of a line-symmetric figure.
With such a configuration, it is possible to directly and accurately measure the width of the cutting region and the amount of displacement when the cutting is performed in the scribe region.
前記パターンを前記一主面の周縁部近傍に形成してなることを特徴とする。
この様な構成とすることで、従来では無効領域とされていた半導体ウェーハの一主面の周縁部近傍を有効利用することとなり、パターンを形成するために集積回路形成領域を拡大したり、半導体ウェーハを大径化する必要がない。
The pattern is formed in the vicinity of a peripheral edge portion of the one main surface.
By adopting such a configuration, the vicinity of the peripheral portion of one main surface of the semiconductor wafer, which has been conventionally regarded as an ineffective area, is effectively used. In order to form a pattern, the integrated circuit formation area can be expanded, or the semiconductor There is no need to increase the diameter of the wafer.
前記パターンを前記一主面の周縁部近傍かつ前記スクライブ領域の延長上に形成してなることを特徴とする。
この様な構成とすることで、このパターンを基にスクライブ領域における切断領域の幅及びその位置ずれ量を直接、しかも高精度で測定することが可能になる。
The pattern is formed in the vicinity of a peripheral portion of the one main surface and on an extension of the scribe region.
By adopting such a configuration, it becomes possible to directly and accurately measure the width of the cutting region and the amount of displacement in the scribe region based on this pattern.
前記パターンに識別情報を付与してなることが好ましい。
前記識別情報は、数値情報または文字情報を含むことが好ましい。
この様な構成とすることで、前記パターンから数値情報または文字情報を含む識別情報を速やかに読みとることができる。
It is preferable to add identification information to the pattern.
The identification information preferably includes numerical information or character information.
With such a configuration, identification information including numerical information or character information can be quickly read from the pattern.
本発明の半導体素子は、本発明の半導体ウェーハから得られる半導体素子であって、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断してなることを特徴とする。
この半導体素子では、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を高精度にて直接測定することにより、半導体素子の検査工程における切断領域の幅及びその位置ずれ量の測定精度が向上し、それに要する時間も短縮される。
The semiconductor element of the present invention is a semiconductor element obtained from the semiconductor wafer of the present invention, wherein the semiconductor substrate is cut at the scribe region.
In this semiconductor element, the width of the cutting region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut in the scribe region are directly measured with high accuracy, so that the width of the cutting region in the inspection process of the semiconductor element and its The measurement accuracy of the positional deviation amount is improved and the time required for the measurement is shortened.
本発明のチップ・サイズ・パッケージは、本発明の半導体素子を備えてなることを特徴とする。
このような構成とすることで、用いられる半導体素子は切断部分に不具合の無いものとなり、チップ・サイズ・パッケージの電気的特性及び信頼性が向上する。
A chip size package according to the present invention includes the semiconductor element according to the present invention.
With such a configuration, the semiconductor element used has no defect in the cut portion, and the electrical characteristics and reliability of the chip size package are improved.
本発明の半導体ウェーハの製造方法は、半導体基板の一主面のスクライブ領域により区画された複数の半導体素子形成領域それぞれに半導体素子を形成してなる半導体ウェーハの製造方法であって、前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程中または当該工程の後に、前記一主面に、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成するパターン形成工程を有することを特徴とする。 The method for producing a semiconductor wafer according to the present invention is a method for producing a semiconductor wafer, wherein a semiconductor element is formed in each of a plurality of semiconductor element forming regions partitioned by a scribe region on one principal surface of a semiconductor substrate, A pattern for measuring the width of the cutting region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut at the scribe region is formed on the one main surface during or after the semiconductor element forming step of forming It has the pattern formation process to perform.
この半導体ウェーハの製造方法では、前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程中または当該工程の後に、前記一主面に前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成するパターン形成工程を有することにより、通常の半導体ウェーハの製造工程の一部を若干変更するだけで、半導体基板の一主面に、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンが容易に形成され、しかも、このパターン形成による作業時間の遅れや製造コストの増加は殆ど無い。 In this method of manufacturing a semiconductor wafer, the width of the cutting region and its position when the semiconductor substrate is cut in the scribe region on the one main surface during or after the semiconductor device forming step for forming the semiconductor device. By having a pattern forming process for forming a pattern for measuring the amount of deviation, the semiconductor substrate is scribed on one main surface of the semiconductor substrate by slightly changing a part of the normal semiconductor wafer manufacturing process. A pattern for measuring the width of the cutting area and the amount of positional deviation when it is cut with is easily formed, and there is almost no delay in work time and increase in manufacturing cost due to this pattern formation.
前記半導体素子形成工程は、前記半導体素子に電気的に接続される外部接続用端子を形成する工程を含み、当該工程と同時に前記パターン形成工程を行うことを特徴とする。
この製造方法では、外部接続用端子を形成する工程と同時に、前記パターン形成工程を行うことにより、通常の製造工程を殆ど変えることなく、半導体ウェーハの一主面上にパターンが形成される。これにより、半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量の測定を、通常の製造ライン上にて、しかもコストが上昇すること無しに、容易に測定することが可能になる。
The semiconductor element forming step includes a step of forming an external connection terminal electrically connected to the semiconductor element, and the pattern forming step is performed simultaneously with the step.
In this manufacturing method, by performing the pattern forming step simultaneously with the step of forming the external connection terminal, a pattern is formed on one main surface of the semiconductor wafer with almost no change in the normal manufacturing step. As a result, it is possible to easily measure the width of the cutting region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut at the scribe region on a normal production line without increasing the cost. It becomes possible.
本発明の半導体ウェーハの検査方法は、半導体基板の一主面のスクライブ領域により区画された複数の半導体素子形成領域それぞれに半導体素子を形成するとともに、前記一主面に、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成してなる半導体ウェーハの検査方法であって、前記スクライブ領域における切断前後の前記パターンの変化を観察し、このパターンの変化に基づき切断の良否を評価することを特徴とする。 According to the semiconductor wafer inspection method of the present invention, a semiconductor element is formed in each of a plurality of semiconductor element formation regions partitioned by a scribe region on one main surface of a semiconductor substrate, and the semiconductor substrate is scribed on the one main surface. A method for inspecting a semiconductor wafer by forming a pattern for measuring the width of a cutting area and the amount of displacement when the area is cut, and observing changes in the pattern before and after cutting in the scribe area. The quality of cutting is evaluated based on the change of the pattern.
この半導体ウェーハの検査方法では、半導体基板の一主面のスクライブ領域における切断前後のパターンの変化を観察し、このパターンの変化に基づき切断の良否を評価するので、特に熟練した者でなくとも、スクライブ領域における切断の良否を、目視にて、しかも容易に判別することが可能になり、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減が容易になる。 In this semiconductor wafer inspection method, the change in pattern before and after cutting in the scribe region of one main surface of the semiconductor substrate is observed, and the quality of cutting is evaluated based on the change in this pattern. The quality of cutting in the scribe region can be easily determined visually, and the workability in the manufacturing process can be improved and the manufacturing cost can be reduced easily.
本発明の半導体ウェーハによれば、半導体基板の一主面に、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成したので、このパターンを目視にて観察することにより、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を容易に測定することができる。したがって、半導体ウェーハに切断による不具合が生じているか否かを容易に判断することができ、半導体ウェーハの良否を容易かつ短時間にて判断することができる。
また、このパターンは、半導体基板の一主面に直接形成されたものであるから、このパターンを基に前記切断領域の幅及びその位置ずれ量を直接、しかも精度良く測定することができる。
According to the semiconductor wafer of the present invention, a pattern for measuring the width of the cutting region and the amount of positional deviation when the semiconductor substrate is cut in the scribe region is formed on one main surface of the semiconductor substrate. By visually observing the pattern, it is possible to easily measure the width of the cut region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut at the scribe region. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the semiconductor wafer is defective due to cutting, and it is possible to easily determine whether the semiconductor wafer is good or not in a short time.
Further, since this pattern is directly formed on one main surface of the semiconductor substrate, the width of the cutting region and the amount of displacement can be directly and accurately measured based on this pattern.
本発明の半導体素子によれば、切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンが一主面に形成された半導体基板をスクライブ領域にて切断したので、個々の半導体素子の切断領域の幅及びその位置ずれ量を目視にて容易にかつ精度良く測定することができる。したがって、半導体素子に切断による不具合が生じているか否かを容易に判断することができ、半導体素子の良否を容易かつ短時間にて判断することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, since the semiconductor substrate having the pattern for measuring the width of the cutting region and the amount of displacement thereof is cut at the scribe region, the cutting region of each semiconductor device is cut. And the amount of positional deviation can be easily and accurately measured visually. Therefore, it is possible to easily determine whether or not a defect due to cutting occurs in the semiconductor element, and it is possible to easily determine whether the semiconductor element is good or not in a short time.
本発明のチップ・サイズ・パッケージによれば、本発明の半導体素子を備えたので、切断部分に不具合の無い半導体素子を用いることができ、チップ・サイズ・パッケージの電気的特性及び信頼性を向上させることができる。
また、切断部分に不具合の無い半導体素子を用いるので、製品歩留まりを向上させることができ、製品のコストダウンを図ることができる。
これにより、電気的特性及び信頼性に優れ、かつ低価格のチップ・サイズ・パッケージを提供することができる。
According to the chip size package of the present invention, since the semiconductor element of the present invention is provided, it is possible to use a semiconductor element having no defects at the cut portion, and to improve the electrical characteristics and reliability of the chip size package. Can be made.
In addition, since a semiconductor element having no defects is used at the cut portion, the product yield can be improved and the cost of the product can be reduced.
As a result, it is possible to provide a chip size package that is excellent in electrical characteristics and reliability and is low in cost.
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、半導体素子を形成する半導体素子形成工程中または当該工程の後に、前記一主面に前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成するパターン形成工程を有するので、通常の半導体ウェーハの製造工程の一部を若干変更するだけで、半導体基板の一主面に、この半導体基板をスクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを容易に形成することができ、しかも、このパターン形成による作業時間の遅れや製造コストの増加も殆ど無い。 According to the method for manufacturing a semiconductor wafer of the present invention, the width of the cutting region when the semiconductor substrate is cut in the scribe region on the one main surface during or after the semiconductor element forming step for forming a semiconductor element. And a pattern forming process for forming a pattern for measuring the amount of misalignment, the semiconductor substrate is formed on one main surface of the semiconductor substrate by slightly changing a part of the manufacturing process of a normal semiconductor wafer. It is possible to easily form a pattern for measuring the width of the cut region and the amount of displacement when the scribe region is cut, and there is almost no delay in work time and increase in manufacturing cost due to this pattern formation. .
本発明の半導体ウェーハの検査方法によれば、スクライブ領域における切断前後の前記パターンの変化を観察し、このパターンの変化に基づき切断の良否を評価するので、特に熟練した者でなくとも、スクライブ領域における切断の良否を、目視にて、しかも容易に判別することができる。したがって、切断の良否を容易かつ速やかに判断することができ、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減を図ることができる。 According to the semiconductor wafer inspection method of the present invention, the change in the pattern before and after cutting in the scribe region is observed, and the quality of the cutting is evaluated based on the change in the pattern. It is possible to easily determine whether or not cutting is good visually. Therefore, the quality of the cutting can be determined easily and promptly, and the workability in the manufacturing process can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
本発明の半導体ウェーハとそれを用いた半導体素子及びチップサイズ・パッケージ(CSP)並びに半導体ウェーハの製造方法、半導体ウェーハの検査方法の各実施の形態について図面に基づき説明する。
なお、これらの実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
Embodiments of a semiconductor wafer, a semiconductor element, a chip size package (CSP), a semiconductor wafer manufacturing method, and a semiconductor wafer inspection method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
These embodiments are specifically described for better understanding of the gist of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.
「第1の実施形態」
図1は本発明の第1の実施形態のシリコンウェーハ(半導体ウェーハ)を示す平面図であり、図において、21はシリコン基板(半導体基板)、22はシリコン基板21の−Y方向の周縁部近傍に形成されたオリエンテーションフラット、23はシリコン基板21の表面(一主面)21aをX方向に延びる帯状の領域に区画するスクライブライン(スクライブ領域)、24はシリコン基板21の表面21aをY方向に延びる帯状の領域に区画するスクライブライン(スクライブ領域)、25は互いに直交するスクライブライン23、23及び24、24により区画されたチップ領域(半導体素子形成領域)、26はシリコン基板21の表面21aの−Y方向の周縁部近傍かつスクライブライン24上に形成されたパターン、27はシリコン基板21の表面21aのX方向の周縁部近傍かつスクライブライン23上に形成されたパターンである。
“First Embodiment”
FIG. 1 is a plan view showing a silicon wafer (semiconductor wafer) according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 21 is a silicon substrate (semiconductor substrate), and 22 is the vicinity of the peripheral edge of the
パターン26は、図2に示す様に、ダイシングブレード等の切断装置を用いてシリコン基板21をスクライブライン24にて切断した際の切断領域の幅w及びその位置ずれ量sを測定するためのもので、スクライブライン24を横断する様に矩形状の微小パターン26aを複数個平面視Λ状に形成し、かつスクライブライン24の両側のチップ領域25,25それぞれに設けられたシールリング31、31に重なるように帯状の長尺パターン26b、26bを形成したもので、これら2列の微小パターン26a、26a、…列のそれぞれの先端がスクライブライン24の中心線Axに重なり、かつ、微小パターン26a、26a、…列のそれぞれの他端がシールリング31の上方を通過してチップ領域25に延出している。
As shown in FIG. 2, the
パターン27は、図3に示す様に、パターン26を90°回転したもので、ダイシングブレード等の切断装置を用いてシリコン基板21をスクライブライン23にて切断した際の切断領域の幅w及びその位置ずれ量sを測定するためのもので、スクライブライン23に矩形状の微小パターン27aを複数個平面視Λ状に形成し、かつスクライブライン23の両側のチップ領域25,25それぞれに設けられたシールリング31、31に重なるように帯状の長尺パターン27b、27bを形成したもので、これら2列の微小パターン27a、27a、…列のそれぞれの先端がスクライブライン23の中心線Axに重なり、かつ、微小パターン27a、27a、…列のそれぞれの他端がシールリング31の上方を通過してチップ領域25に延出している。
As shown in FIG. 3, the
これらパターン26、27は、チップ領域25に集積回路等の半導体素子を形成する工程中または当該工程の後に設けられたパターン形成工程により、シリコン基板21の表面21aの所定位置に形成される。
より具体的には、これらパターン26、27は、チップ領域25に形成された集積回路等の半導体素子に電気的に接続される銅金属からなる銅ポスト、この銅ポスト上に形成され少なくとも上端部が露出するハンダバンプ、この半導体素子の外部端子であるハンダ電極のいずれかを形成する工程と同時に形成される。
したがって、マスクパターン等を変更するだけでパターン26、27を形成することができ、しかも、パターン26、27形成用の工程を別途設ける必要がないので、製造コストが上昇する虞も無い。
These
More specifically, the
Therefore, it is possible to form the
次に、このシリコンウェーハの検査方法について説明する。
シリコン基板21をダイシング(切断)する前では、長尺パターン26b、26bにより挟まれた微小パターン26a、26a、…部分の配列は、中心軸Axに対して対称形であるΛ型になっている。
このシリコン基板21をダイシングブレード等の切断装置を用いてスクライブライン24に沿ってダイシングすると、図4に示すように、ダイシングライン32によりパターン26の中央部分が削除されて両側に微小パターン26a、26a、…が残ることになる。
Next, an inspection method for this silicon wafer will be described.
Prior to dicing (cutting) the
When the
例えば、両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状が図4(a)に示す様な左右対称になった場合、ダイシングライン32の側面からシールリング31、31までの距離が等しいことになるので、ダイシングライン32の中心軸Ax’はスクライブライン24の中心軸Axにほぼ一致していることになる。
For example, when the shapes of the
また、両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状が図4(b)に示す様な形状になった場合、ダイシングライン32の側面からシールリング31、31までの距離は、右側が狭く、左側が広いことになるので、ダイシングライン32の中心軸Ax’はスクライブライン24の中心軸Axに対して位置ずれ量sだけずれていることになる。
When the shapes of the
また、両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状が図4(c)に示す様な形状になった場合、ダイシングライン32の側面からシールリング31、31までの距離は等しいものの、ダイシングライン32の側面からシールリング31、31までの距離が極めて狭いので、ダイシングライン32の幅wはスクライブライン24の幅Wより僅かに狭いことになる。
When the shape of the
この様に、ダイシングライン32の両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状を観察することにより、ダイシングの良否を評価するので、特に熟練した者でなくとも、スクライブライン24におけるダイシングの良否を、目視にて、しかも容易に判別することができる。したがって、ダイシングの良否を容易かつ速やかに判断することができ、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減を図ることができる。
In this way, the quality of the dicing is evaluated by observing the shapes of the
また、ダイシングライン32の両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状を直接観察するので、ダイシングライン32の幅w及びその位置ずれ量sを高精度にて直接測定することができる。
パターン27についても、パターン26と全く同様にしてダイシングラインの良否を評価することができる。
Further, since the shapes of the
Regarding the
本実施形態のシリコンウェーハを互いに直交するスクライブライン23、23、…及び24、24、…にて切断することにより、集積回路等が形成されたチップ(領域)25を個々に分離することができる。したがって、このチップ25を用いて本実施形態のチップ・サイズ・パッケージ(CSP)を得ることができる。
このチップ25は、ダイシングライン32に不具合が無いので、このチップ25を用いたCSPも電気的特性及び信頼性が向上したものとなる。
.. And 24, 24,... Can be separated into individual chips (regions) 25 on which integrated circuits and the like are formed. . Therefore, the chip size package (CSP) of this embodiment can be obtained using this
Since this
「第2の実施形態」
図5は本発明の第2の実施形態のシリコンウェーハ(半導体ウェーハ)に形成されたパターンを示す平面図であり、本実施形態のパターン41が、上述した第1の実施形態のパターン26と異なる点は、第1の実施形態のパターン26では、矩形状の微小パターン26aを複数個平面視Λ状に形成したのに対し、本実施形態のパターン41では、径の小さなスポット状の微小パターン41aを複数個平面視Λ状に形成した点である。
“Second Embodiment”
FIG. 5 is a plan view showing a pattern formed on a silicon wafer (semiconductor wafer) according to the second embodiment of the present invention. The
このシリコンウェーハの検査方法においても、第1の実施形態のシリコンウェーハの検査方法と全く同様に、長尺パターン26b、26bにより挟まれた微小パターン41a、41a、…の形状を観察することにより、ダイシングの良否を評価することができる。したがって、特に熟練した者でなくとも、スクライブライン24におけるダイシングの良否を、目視にて、しかも容易に判別することができ、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減を図ることができる。
Also in this silicon wafer inspection method, just like the silicon wafer inspection method of the first embodiment, by observing the shape of the
「第3の実施形態」
図6は本発明の第3の実施形態のシリコンウェーハ(半導体ウェーハ)に形成されたパターンを示す平面図であり、本実施形態のパターン51が、上述した第1の実施形態のパターン26と異なる点は、第1の実施形態のパターン26では、スクライブライン24を横断する様に矩形状の微小パターン26aを複数個平面視Λ状に形成したのに対し、本実施形態のパターン51では、スクライブライン24内に収まる様に矩形状の微小パターン26aを複数個平面視Λ状に形成した点である。
“Third Embodiment”
FIG. 6 is a plan view showing a pattern formed on a silicon wafer (semiconductor wafer) according to the third embodiment of the present invention. The
このシリコンウェーハの検査方法においても、第1の実施形態のシリコンウェーハの検査方法と全く同様にダイシングの良否を評価することができる。
すなわち、ダイシングブレード等の切断装置を用いてスクライブライン24に沿ってダイシングすると、図4に示すように、ダイシングライン32によりパターン51の中央部分が削除されて両側に微小パターン26a、26a、…が残ることになる。
Also in this silicon wafer inspection method, the quality of dicing can be evaluated in exactly the same way as the silicon wafer inspection method of the first embodiment.
That is, when dicing is performed along the
例えば、微小パターン26a、26a、…の形状が図7(a)に示す様な左右対称になった場合、ダイシングライン32の中心軸Ax’はスクライブライン24の中心軸Axにほぼ一致していることになる。
また、微小パターン26a、26a、…の形状が図7(b)に示す様な形状になった場合、ダイシングライン32の中心軸Ax’はスクライブライン24の中心軸Axに対して位置ずれ量sだけずれていることになる。
また、微小パターン26a、26a、…の形状が図7(c)に示す様な形状になった場合、ダイシングライン32の側面からシールリング31、31までの距離が極めて狭いので、ダイシングライン32の幅wはスクライブライン24の幅Wより僅かに狭いことになる。
For example, when the shapes of the
In addition, when the shape of the
When the shape of the
この様に、第1の実施形態の検査方法と同様、ダイシングライン32の両側に残った微小パターン26a、26a、…の形状を観察することにより、スクライブライン24におけるダイシングの良否を、目視にて、しかも容易に判別することができる。したがって、ダイシングの良否を容易かつ速やかに判断することができ、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減を図ることができる。
また、本実施形態のパターン51は、スクライブライン24内に収まる様に形成したものであるから、個別のチップ25になった後においても、検査することができる。
In this way, as in the inspection method of the first embodiment, by visually observing the shapes of the
Further, since the
「第4の実施形態」
図8は本発明の第4の実施形態のシリコンウェーハ(半導体ウェーハ)に形成されたパターンを示す平面図であり、本実施形態のパターン61が、上述した第3の実施形態のパターン51と異なる点は、第3の実施形態のパターン51では、矩形状の微小パターン26aを複数個平面視Λ状に形成したのに対し、本実施形態のパターン61では、径の小さなスポット状の微小パターン41aを複数個平面視Λ状に形成した点である。
“Fourth Embodiment”
FIG. 8 is a plan view showing a pattern formed on a silicon wafer (semiconductor wafer) according to the fourth embodiment of the present invention. The
このシリコンウェーハの検査方法においても、第3の実施形態のシリコンウェーハの検査方法と全く同様に、長尺パターン26b、26bにより挟まれた微小パターン41a、41a、…の形状を観察することにより、ダイシングの良否を評価することができる。したがって、特に熟練した者でなくとも、スクライブライン24におけるダイシングの良否を、目視にて、しかも容易に判別することができ、製造工程における作業性の向上、製造コストの削減を図ることができる。
Also in this silicon wafer inspection method, just like the silicon wafer inspection method of the third embodiment, by observing the shapes of the
本発明は、シリコン基板21の表面21aの周縁部近傍に、シリコン基板21をスクライブライン24にて切断した際の切断領域の幅w及びその位置ずれ量sを測定するためのパターン26、27、41、51、61を形成したものであるから、CSPはもちろんのこと、この種以外のCSP等の半導体チップにも適用可能であり、その工業的効果は非常に大きなものである。
In the present invention,
21…シリコン基板、21a…表面、22…オリエンテーションフラット、23、24…スクライブライン(スクライブ領域)、25…チップ(領域)、26、27、41、51、61…パターン、26a、27a、41a…微小パターン、26b、27b…長尺パターン、31…シールリング、32…ダイシングライン。 21 ... Silicon substrate, 21a ... Surface, 22 ... Orientation flat, 23, 24 ... Scribe line (scribe region), 25 ... Chip (region), 26, 27, 41, 51, 61 ... Pattern, 26a, 27a, 41a ... Fine pattern, 26b, 27b ... long pattern, 31 ... seal ring, 32 ... dicing line.
Claims (11)
前記一主面に、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成してなることを特徴とする半導体ウェーハ。 A semiconductor wafer formed by forming a semiconductor element in each of a plurality of semiconductor element formation regions partitioned by a scribe region on one main surface of a semiconductor substrate,
A semiconductor wafer, wherein a pattern for measuring a width of a cut region and a positional deviation amount when the semiconductor substrate is cut in the scribe region is formed on the one main surface.
前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断してなることを特徴とする半導体素子。 A semiconductor element obtained from the semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 6,
A semiconductor element obtained by cutting the semiconductor substrate at the scribe region.
前記半導体素子を形成する半導体素子形成工程中または当該工程の後に、前記一主面に、前記半導体基板を前記スクライブ領域にて切断した際の切断領域の幅及びその位置ずれ量を測定するためのパターンを形成するパターン形成工程を有することを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。 A method for producing a semiconductor wafer, wherein a semiconductor element is formed in each of a plurality of semiconductor element formation regions partitioned by a scribe region on one main surface of a semiconductor substrate,
For measuring the width of the cut region and the amount of displacement when the semiconductor substrate is cut in the scribe region on the one main surface during or after the semiconductor element forming step of forming the semiconductor element. A method of manufacturing a semiconductor wafer, comprising a pattern forming step of forming a pattern.
前記スクライブ領域における切断前後の前記パターンの変化を観察し、このパターンの変化に基づき切断の良否を評価することを特徴とする半導体ウェーハの検査方法。 A semiconductor element is formed in each of a plurality of semiconductor element formation regions partitioned by a scribe region on one main surface of the semiconductor substrate, and a cutting region when the semiconductor substrate is cut at the scribe region on the one main surface. A method for inspecting a semiconductor wafer by forming a pattern for measuring the width and the amount of displacement thereof,
A method for inspecting a semiconductor wafer, comprising: observing a change in the pattern before and after cutting in the scribe region, and evaluating the quality of cutting based on the change in the pattern.
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