JP5098417B2

JP5098417B2 - 位置精度測定装置

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Publication number: JP5098417B2
Application number: JP2007116572A
Authority: JP
Inventors: 健八木; 和也岡本
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Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2012-12-12
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Description

この発明は、複数の半導体基板を重ね合わせて成形する積層型半導体装置の位置精度測定装置に関するものである。

従来からこの種の積層型半導体装置としては、例えば図９及び図１０に示すようなものがある。この積層型半導体装置１は、この図９では、２枚の半導体基板２，３が積層された状態が示されている。この一方の半導体基板２には、複数の半導体チップ２ａ，２ｂ，２ｃが設けられ、他方の半導体基板３には、それらと対応した複数の半導体チップ３ａ，３ｂ，３ｃが設けられている。

図１０には、それらの内の半導体チップ２ａと半導体チップ３ａとの拡大図を示す。これら半導体チップ２ａ，３ａは、その幅が例えば１０μｍ〜５０μｍ程度であり、各半導体チップ２ａ，３ａには、それぞれトランジスタ等の半導体素子からなる電子回路（図示せず）が形成されている。

そして、一方の半導体チップ２ａには、上面側に複数の微少なバンプ２ｄが上方に突出して形成され、他方の半導体チップ３ａには、下面側に複数の電極パッド３ｄが形成され、これら各電極パッド３ｄに各バンプ２ｄが接触されて電気的に接続され、これら半導体チップ２ａ，３ａ間で、電気信号の受け渡しができるようになっている。そのバンプ２ｄは、例えば無電解メッキ法等で形成されている。また、これら半導体チップ２ａと半導体チップ３ａとの間には、絶縁膜４が設けられている。

このようなものにあっては、２枚の半導体基板２，３の位置がズレて積層されると、各バンプ２ｄと各電極パッド３ｄとの相対位置がズレるため、積層された２枚の半導体基板２，３間で電気的導通が得られず、電気信号の受け渡しができなくなり、積層型半導体装置１として不良品となってしまう。従って、積層時の２枚の半導体基板２，３の精密な位置決めは極めて重要である。

この積層された２枚の半導体基板２，３の位置のズレ量を測定する方法としては、積層後に半導体基板２，３を切断し、断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で観察する方法や、赤外線を利用し、半導体基板２，３を透過して測定する方法等がある。

なお、この種の積層型半導体装置としては、特許文献１に記載されたようなものがある。又、半導体基板同士を接合するためのアライメント装置としては、特許文献２に記載されたようなものがある。
特開平９−２３２５１３号公報。特開２００２ー７６０７８２３２５１３号公報。

しかしながら、上記のように積層された２枚の半導体基板２，３の位置のズレ量を測定する方法として、半導体基板２，３を切断し、断面を観察する方法を用いると、積層型半導体装置１を破壊しなければならず、オンラインでは不可能であり、又、積層型半導体装置１全面の観測には非常に長い時間を要するため現実的ではない。また、赤外線を利用し、半導体基板２，３を透過して測定する、非破壊による透過観察では、波長以下の分解能を得ることは原理的に不可能であるため、精密な測定ができず、観察するための複雑な光学系が必要となると共に、一度積層した半導体基板２，３を再利用するためには、長い時間と高い費用が必要となる。さらに、何れの方法でも、半導体基板２，３を積層後に、ズレを測定するようにしているため、半導体基板２，３のズレの過渡状況を観察することは不可能であった。

そこで、この発明は、積層型半導体装置を破壊することなく、簡単で精度良く、且つ、半導体基板の再利用が容易で、しかも、半導体基板のズレの過渡状況を観察することができる積層型半導体装置の位置精度測定装置を提供する。

そこで、請求項１に記載の発明は、２枚以上の半導体基板が積層される積層型半導体装置の製造時に用いられ、前記各半導体基板と同形状の各測定用擬似基板同士の位置精度を測定する位置精度測定装置において、前記各測定用擬似基板のそれぞれの互いに対応した位置に配置される複数の測定用電極部材と、前記各測定用擬似基板を位置合わせして積層した時に、前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触しているか否かを検出し、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触していない場合に、前記測定用擬似基板が所定の位置に積層されたと判断するとともに、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触した場合に、前記測定用擬似基板が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断する測定部とを有する位置精度測定装置としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、２枚以上の半導体基板が積層される積層型半導体装置の製造時に用いられ、前記各半導体基板同士の位置精度を測定する位置精度測定装置において、前記各半導体基板のそれぞれの互いに対応した位置に配置される複数の測定用電極部材と、前記各半導体基板を位置合わせして積層した時に、前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触しているか否かを検出し、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触していない場合に、前記半導体基板が所定の位置に積層されたと判断するとともに、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触した場合に、前記半導体基板が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断する測定部とを有する位置精度測定装置としたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記各測定用電極部材には、それぞれ発信器が設けられ、前記測定部は、前記各発信器から送信された信号を検知して電流が流れたか否かを検知し、この電流の有無に基づいて、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触したか否かを判断することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内の少なくとも一つには、他方の測定用電極部材側に向けて突出して、当該他方の測定用電極部材に接触又は、非接触状態となる突起部を形成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加え、前記他方の測定用電極部材には、前記突起部と対応した挿入される開口が形成され、前記測定部は、前記突起部が前記開口の周縁部に非接触状態の時に、前記各測定用電極部材からの通電状態を検出されない状態を、所定の位置に積層されたと判断するように構成されたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の構成に加え、前記他方の測定用電極部材は、複数の電極部材に分割され、各電極部材への通電状態を検出することにより、前記測定部にて、何れの方向へズレているか否かを検出するようにしたことを特徴とする。

この発明によれば、各測定用擬似基板（または半導体基板）を位置合わせして積層した時に、互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触しているか否かを検出し、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触していない場合に、測定用擬似基板（または半導体基板）が所定の位置に積層されたと判断するとともに、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触した場合に、測定用擬似基板（または半導体基板）が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断する測定部を有する位置精度測定装置を用いることにより、積層型半導体装置を破壊することなく、簡単で精度良く、且つ、半導体基板の再利用が容易で、しかも、半導体基板のズレの過渡状況を観察することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１及び図２には、この発明の実施の形態１に係る擬似積層型半導体装置、図３には、位置精度測定装置を示す。

まず構成を説明すると、図中符号１０は、この２枚以上の半導体基板を積層する積層型半導体装置の製造時に用いられる位置精度測定装置で、この位置精度測定装置１０は、図１又は図２に示すように、その積層型半導体装置と同形状の擬似積層型半導体装置１１を用いて測定を行い、この測定結果に基づいて、図示省略の積層装置にて各半導体基板の位置決めをして積層するようにしている。

その擬似積層型半導体装置１１は、図１に示すように、各半導体基板と同形状の２枚の測定用擬似基板１２，１３を有し、これら測定用擬似基板１２，１３が積層されるようになっている。

その位置精度測定装置１０は、これら各測定用擬似基板１２，１３のそれぞれの互いに対応した位置に配置される複数対の測定用電極部材１４，１５を有している。その一方の測定用擬似基板１２には測定用電極部材１４が、又、他方の測定用擬似基板１３には測定用電極部材１５が配設されている。

その一方の測定用電極部材１４には、図３に示すように、他方の測定用電極部材１５側に向けて突出する円柱形状の突起部１４ａが形成され、又、他方の測定用電極部材１５には、突起部１４ａと対応した位置に円形の開口１５ａが形成されている。例えば、その円柱形状の突起部１４ａは直径が１０μｍ、又、円形の開口１５ａは直径が１１μｍに形成されている。

これら両測定用電極部材１４，１５には、配線１６が接続され、この配線１６の途中に電源２０を介して測定部２１が設けられている。この測定部２１には、配線１６を流れる電流の値を検出する電流計２２と、この電流計２２からの電流値を検出して所定の位置に積層されているか否かを検出する判断部２３とが設けられている。勿論、通電状態が検出できればよいため、電流計２２の代わりに電圧計を用いることもできる。

すなわち、突起部１４ａが開口１５ａの周縁部１５ｂに非接触状態で開口１５の内側に位置した場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，１５間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが開口１５ａの周縁部１５ｂに接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，１５間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断するように構成されている。

次に、作用について説明する。

積層型半導体装置の各半導体基板を図示省略の位置決め積層装置にて位置決めして積層するロットの前に、擬似積層型半導体装置１１を用いて位置制御情報を取得し、この情報を位置決め積層装置にフィードバックし、その後のロットの製造時に、この情報に基づき位置決め積層装置にて各半導体基板を積層することにより、所定位置に精度良く積層することができる。

すなわち、位置決め積層装置にて、擬似積層型半導体装置１１の測定用擬似基板１２，１３同士を位置合わせして積層する。これら測定用擬似基板１２，１３には、測定用電極部材１４，１５が設けられており、測定用電極部材１４の突起部１４ａが、測定用電極部材１５の開口１５ａに位置合わせされる。

この際には、突起部１４ａが開口１５ａの周縁部１５ｂに非接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，１５間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが開口１５ａの周縁部１５ｂに接触状態で挿入された場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，１５間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

このようにして位置精度測定装置１０にて、擬似積層型半導体装置１１を用いて位置制御情報を取得し、この情報を位置決め積層装置にフィードバックする。

このようにすれば、位置精度測定装置１０にて擬似積層型半導体装置１１の位置決め精度を確保した後、この情報に基づいて、実際の積層型半導体装置の製造を行うようにしているため、従来と異なり、積層型半導体装置を製造後に破壊する必要が無く、簡単で精度良く、且つ、半導体基板の再利用が容易で、しかも、半導体基板のズレの過渡状況を観察することができる。

かかる対の測定用電極部材１４，１５を異なる位置に複数組配置して、各位置での位置検出を行うことにより、より高精度に位置合わせを行うことができる。

なお、配線１６の代わりに、μチップのような非接触型発信器を測定用電極部材１４，１５側に設けて、ここから送信された信号を検知して電流が流れたか否かを検知し、判断部２３により、測定用電極部材１４，１５同士が接触したか否かを判断することができる。
［発明の実施の形態２］

図４には、この発明の実施の形態２に係る位置精度測定装置を示す。

この実施の形態２は、一方の測定用電極部材２５が第１電極部材２６と第２電極部材２７とに２分割されて構成されている点で、実施の形態１と相違している。

これら第１電極部材２６と第２電極部材２７とにより、他方の測定用電極部材１４の突起部１４ａと対応する開口２５ａが形成されている。

この開口２５ａは、略四角形状を呈し、隣接する２辺が、第１電極部材２６の縁部２６ａ，２６ｂ、第２電極部材２７の縁部２７ａ，２７ｂによりそれぞれ形成されている。

これら第１，第２電極部材２６，２７は、それぞれ配線１６を介して測定部２１の異なる電流計２２，２２にそれぞれ接続され、これら電流計２２，２２が判断部２３に接続されている。

これにより、測定用擬似基板１２，１３を位置合わせして積層したときに、突起部１４ａが開口２５ａの縁部２６ａ，２７ａに非接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，２５間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが開口１５ａの縁部２６ａ又は２７ａに接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，２５間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

特に、ここでは、測定用電極部材２５が第１，第２電極部材２６，２７に２分割されることにより、この一方に突起部１４ａが接触されることにより、接触した側の第１，第２電極部材２６又は２７に電流が流れるため、この電流が一方の電流計２２で測定されることにより、突起部１４ａが何れの第１，第２電極部材２６又は２７に接触したか否かが判断部２３で判断されることにより、何れの方向にズレたかを実施の形態１より、精度良く判断できる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
［発明の実施の形態３］

図５には、この発明の実施の形態３に係る位置精度測定装置を示す。

この実施の形態３は、一方の測定用電極部材３０が、第１，第２，第３及び第４電極部材３１，３２，３３，３４に４分割されて構成されている点で、実施の形態２と相違している。

これら第１，第２，第３及び第４電極部材３１，３２，３３，３４により、他方の測定用電極部材１４の突起部１４ａが挿入される開口３０ａが形成されている。

この開口３０ａは、略四角形状を呈し、４辺が、第１，第２，第３及び第４電極部材３１，３２，３３，３４の４箇所の縁部３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａによりそれぞれ形成されている。

これら第１，第２，第３及び第４電極部材３１，３２，３３，３４は、それぞれ配線１６を介して測定部２１の異なる電流計２２，２２，２２，２２にそれぞれ接続され、これら電流計２２，２２，２２，２２が判断部２３に接続されている。

これにより、測定用擬似基板１２，１３を位置合わせして積層したときに、突起部１４ａが開口３０ａの縁部３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａに非接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，３０間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが開口３０ａの縁部３１ａ，３２ａ，３３ａ又は３４ａに接触状態となった場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，２５間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の電流計２２では、電流が検出され、判断部２３では、両測定用電極部材１４，３０が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

特に、ここでは、測定用電極部材３０が第１，第２，第３及び第４電極部材３１，３２，３３，３４に４分割されることにより、これら内の例えば一つの縁部３１ａ，３２ａ，３３ａ又は３４ａに突起部１４ａが接触されることにより、接触した側の第１，第２，第３又は第４電極部材３１，３２，３３，３４に電流が流れるため、この電流が一方の電流計２２で検出されることにより、突起部１４ａが何れの第１，第２，第３又は第４電極部材３１，３２，３３，３４に接触したか否かが判断部２３で判断されることにより、何れの方向（Ｘ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向、−Ｙ方向の何れの方向）にズレたかを実施の形態２より、精度良く判断できる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
［発明の実施の形態４］

図６には、この発明の実施の形態４に係る位置精度測定装置を示す。

この実施の形態４は、一方の測定用電極部材３７が、第１，第２及び第３電極部材３８，３９，４０に３分割されて構成されている点で、実施の形態１と相違している。

この第１電極部材３８は中央に配置され、この両側に第２及び第３電極部材３９，４０が平行に配置されている。この中央の第１電極部材３８の幅（１０μｍ）は、測定用電極部材１４の突起部１４ａの径と等しく形成され、この中央の第１電極部材３８とこの両側の第２及び第３電極部材３９，４０との間には、それぞれ０．５μｍの隙間が設けられている。

これら第１，第２及び第３電極部材３８，３９，４０には、それぞれ配線１６を介して測定部２１の異なる電流計２２，２２，２２にそれぞれ接続され、これら電流計２２，２２，２２が判断部２３に接続されている。

これにより、測定用擬似基板１２，１３を位置合わせして積層したときに、突起部１４ａが第１電極部材３８に接触し、第２及び第３電極部材３９，４０に非接触状態の場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、測定用電極部材１４と第１電極部材３８との間が電気的に接続され、又、測定用電極部材１４と第２又は第３電極部材３９，４０との間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の中央の電流計２２では、電流が検出され、両側の電流計２２では電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが第１電極部材３８に接触すると共に、第２又は第３電極部材３９，４０の一方に接触状態の場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、測定用電極部材１４と第１電極部材３８との間が電気的に接続され、又、測定用電極部材１４と第２又は第３電極部材３９，４０との間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の中央の電流計２２では、電流が検出され、両側の電流計２２の一方でも電流が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

特に、ここでは、第２又は第３電極部材３９，４０の何れかに突起部１４ａが接触されることにより、接触した側の第２又は第３電極部材３９，４０に電流が流れるため、この電流が一方の電流計２２で測定されることにより、突起部１４ａが何れの第２又は第３電極部材３９，４０に接触したか否かが判断部２３で判断されることにより、何れの方向（Ｘ方向、−Ｘ方向の何れの方向）にズレたかを実施の形態２より、精度良く判断できる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
［発明の実施の形態５］

図７には、この発明の実施の形態５に係る位置精度測定装置を示す。

この実施の形態５は、一方の測定用電極部材４３が、第１，第２，第３及び第４電極部材４４，４５，４６，４７に４分割されて構成されている点で、実施の形態４と相違している。

その第１電極部材４４には、測定用電極部材１４の突起部１４ａに接触される接触面部４４ａが一端部に配置され、この接触面部４４ａの周囲に、間隔をおいて、第２，第３及び第４電極部材４５，４６，４７の縁部４５ａ，４６ａ，４７ａが配置されている。

これら第１，第２，第３及び第４電極部材４４，４５，４６，４７は、それぞれ配線１６を介して測定部２１の異なる４つの電流計２２，２２，２２，２２にそれぞれ接続され、これら電流計２２，２２，２２，２２が判断部２３に接続されている。

これにより、測定用擬似基板１２，１３を位置合わせして積層したときに、突起部１４ａが第１電極部材４４に接触する一方、第２，第３及び第４電極部材４５，４６，４７に非接触状態の場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、測定用電極部材１４と第１電極部材４４との間が電気的に接続され、又、測定用電極部材１４と第２，第３及び第４電極部材４５，４６，４７との間が電気的に接続されず、電流が流れないことから、測定部２１の第１電極部材４４に接続された中央の電流計２２では、電流が検出され、他の電流計２２では電流が検出されず、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａが第１電極部材４４に接触すると共に、第２，第３又は第４電極部材４５，４６，４７の少なくとも１つに接触状態の場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、測定用電極部材１４と第１電極部材４４との間が電気的に接続され、又、測定用電極部材１４と第２，第３又は第４電極部材４５，４６，４７との間が電気的に接続され、電流が流れることから、測定部２１の中央の電流計２２では、電流が検出されると共に、他の任意の電流計２２でも電流が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

特に、ここでは、第２，第３又は第４電極部材４５，４６，４７の何れかに突起部１４ａが接触されることにより、接触した側の第２，第３又は第４電極部材４５，４６，４７に電流が流れるため、この電流が所定の電流計２２で測定されることにより、突起部１４ａが何れの第２，第３又は第４電極部材４５，４６，４７に接触したか否かが判断部２３で判断されることにより、何れの方向（Ｘ方向、Ｙ方向の何れの方向）にズレたかを実施の形態４より、精度良く判断できる。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
［参考例］

図８には、参考例に係る位置精度測定装置を示す。

この参考例は、一方の測定用電極部材５０が実施の形態１と相違している。

一方の測定用電極部材５０には、円形の突起部５０ａが下方に向けて突設され、この突起部５０ａの下面が、他方の測定用電極部材１４の突起部１４ａの上面に接触するように構成されている。

この測定用電極部材５０が、配線１６を介して測定部２１の電流計２２にそれぞれ接続され、この電流計２２が判断部２３に接続されている。

これにより、測定用擬似基板１２，１３を位置合わせして積層したときに、一方の測定用電極部材１４の突起部１４ａが、他方の測定用電極部材５０の突起部５０ａに一致して接触された場合（両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層された場合）には、両測定用電極部材１４，５０が電気的に接続され、両突起部１４ａ，５０ａが一致しているため、電流計２２では、最大の電流値が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置に積層されたと判断される。

また、突起部１４ａ，５０ａの位置がズレた状態で接触した場合（両測定用擬似基板１２，１３がズレた位置に積層された場合）には、電流計２２では、前記最大の電流値より小さな値が検出され、判断部２３では、両測定用擬似基板１２，１３が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断される。

他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

なお、上記実施の形態および参考例では、２枚の測定用擬似基板１２，１３が設けられているが、これに限らず、３枚以上でも良い。また、上記配線１６は、半導体素子製造方法を用いて成形することもできる。

また、上記実施の形態および参考例では、測定用擬似基板１２，１３を用いて説明した。しかし、本発明はこれに限らない。半導体装置（チップ）が形成される半導体基板の複数箇所に本発明の位置精度測定用の電極部材を形成して積層しても良い。このようにすれば、半導体基板から得られる半導体装置の総数は減少するものの、半導体基板は、実際のプロセスを経ているので、測定の精度がより向上する。

この発明の実施の形態１に係る擬似積層型半導体装置を示す正面図である。同実施の形態１に係る擬似積層型半導体装置の一部を示す拡大図である。同実施の形態１に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。この発明の実施の形態２に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。この発明の実施の形態３に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。この発明の実施の形態４に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。この発明の実施の形態５に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。参考例に係る位置精度測定装置を示す概略斜視図である。積層型半導体装置を示す正面図である。同積層型半導体装置の一部を示す拡大図である。

符号の説明

１積層型半導体装置
2,3 半導体基板
2a,2b,2c,3a,3b,3c 半導体チップ
2d バンプ
3d 電極パッド
10 位置精度測定装置
11 擬似積層型半導体装置
12,13 測定用擬似基板
14 測定用電極部材
14a 突起部
15,25,30,37,43,50 測定用電極部材
20 電源
21 測定部
22 電流計
23 判断部

Claims

２枚以上の半導体基板が積層される積層型半導体装置の製造時に用いられ、前記各半導体基板と同形状の各測定用擬似基板同士の位置精度を測定する位置精度測定装置において、
前記各測定用擬似基板のそれぞれの互いに対応した位置に配置される複数の測定用電極部材と、
前記各測定用擬似基板を位置合わせして積層した時に、前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触しているか否かを検出し、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触していない場合に、前記測定用擬似基板が所定の位置に積層されたと判断するとともに、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触した場合に、前記測定用擬似基板が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断する測定部とを有することを特徴とする位置精度測定装置。
２枚以上の半導体基板が積層される積層型半導体装置の製造時に用いられ、前記各半導体基板同士の位置精度を測定する位置精度測定装置において、
前記各半導体基板のそれぞれの互いに対応した位置に配置される複数の測定用電極部材と、
前記各半導体基板を位置合わせして積層した時に、前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内、一方の測定用電極部材が他方の測定用電極部材の特定の部位に接触しているか否かを検出し、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触していない場合に、前記半導体基板が所定の位置に積層されたと判断するとともに、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触した場合に、前記半導体基板が所定の位置よりズレた状態で積層されたと判断する測定部とを有することを特徴とする位置精度測定装置。
前記各測定用電極部材には、それぞれ発信器が設けられ、前記測定部は、前記各発信器から送信された信号を検知して電流が流れたか否かを検知し、この電流の有無に基づいて、前記一方の測定用電極部材が前記他方の測定用電極部材の前記特定の部位に接触したか否かを判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置精度測定装置。
前記互いに対応する位置に配置された一対の測定用電極部材の内の少なくとも一つには、他方の測定用電極部材側に向けて突出して、当該他方の測定用電極部材に接触又は、非接触状態となる突起部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の位置精度測定装置。
前記他方の測定用電極部材には、前記突起部と対応した挿入される開口が形成され、前記測定部は、前記突起部が前記開口の周縁部に非接触状態の時に、前記各測定用電極部材からの通電状態を検出されない状態を、所定の位置に積層されたと判断するように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の位置精度測定装置。
前記他方の測定用電極部材は、複数の電極部材に分割され、各電極部材への通電状態を検出することにより、前記測定部にて、何れの方向へズレているか否かを検出するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の位置精度測定装置。