JP5341359B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体チップを個片化した後でも、半導体チップのロット番号、ウェハ番号、ウェハ内の位置情報を容易に得ることができる半導体装置の製造方法に関する。

従来の半導体ウェハを半導体チップ個々に切断分離後にウェハ内におけるチップ個々の正確な位置を判別する方法として、前工程では複数回パターン形成して識別マークを付する方法がある。(例えば、特許文献１参照)
また、予め取り込んでいた半導体ウェハの裏面研削痕の画像データと、ＬＳＩチップの裏面研削痕の画像データとを重ね合わせて照合し、ＬＳＩチップの半導体ウェハにおける位置を特定する方法などもある。(例えば、特許文献２参照)
特開平７−１２２４７９号公報 特開２００４−５５８８２号公報

しかしながら、上記の複数回のパターン形成で識別マークを付する方法では、製造工程やマスク等が増えて露光方法や装置の管理方法が複雑化し、またマーク付加によるチップ面積が大きくなるという問題点があった。また、裏面画像データを取り込み照合するという方法では、保存するデータが膨大となることや小さな半導体チップでは隣接する半導体チップとの識別が困難になるという懸念がある。

本発明では、製造工程が増えてしまう複雑な手法ではなく、簡単な方法によって、ウェハ面付け効率も良好で、識別も容易な識別マークを半導体チップへ付することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では以下のような手段を用いた。

半導体ウェハ上に複数の半導体チップを形成する工程と、前記半導体チップをプロービング試験する工程と、前記半導体ウェハのロット番号、ウェハ番号、半導体ウェハ内の位置情報と、これに対応した識別マークとの間の識別ルールを決める工程と、前記半導体チップに表面から入射するレーザによって、前記半導体チップの所望の領域に、前記識別ルールに従って、半導体ウェハのロット番号、ウェハ番号および半導体ウェハ内の位置情報を認識できる識別マークを付する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記所望の領域が、前記半導体チップのパッド開口部の周縁部であることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記所望の領域が、前記半導体チップのパッド開口部以外の配線パターンが形成されていない領域であることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記所望の領域が、前記半導体チップのダミー配線領域であることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記所望の領域が、前記半導体チップのヒューズ領域であることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記識別マークが、一つの半導体チップに複数箇所設けられていることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記入射するレーザがフェムト秒レーザであることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

さらには、半導体ウェハ上に複数の半導体チップを形成する工程と、前記半導体チップをプロービング試験する工程と、前記半導体チップのヒューズをトリミングする工程と、前記ヒューズの破断面の画像データを取り込む工程と、前記半導体チップの位置情報、ウェハ番号、ロット番号などの識別情報を取り込む工程と、前記画像データと前記識別情報を照合する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

また、前記トリミングは、レーザ法もしくは電流法によって実施されることを特徴とする半導体装置の製造方法とする。

以上の半導体装置の製造方法を行うことで、半導体チップに対し、容易に識別マークを付することができ、その識別マークから半導体チップの位置情報ばかりでなく、ウェハ番号やロット番号までも認識することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。

図１は、半導体チップが面付けされた半導体ウェハの平面図である。半導体ウェハ１の表面には複数の半導体チップ２が整然と面付けされている。この半導体チップは、微細なパターンはレチクルを使ったステップアンドリピート方式で製造され、パッド開口などの疎なパターンの場合はマスクを使った一括露光方式で製造したものである。

図２は、本発明の実施例を示す半導体チップの拡大図である。図２(a)は、半導体チップのパッド開口部付近の拡大図であり、図２(b)は、半導体チップのダミー配線やヒューズ部の拡大図を示している。

図２(a)に示す半導体チップではパッド開口部７の中に識別マーク６が形成されている。パッド開口部７にはアルミ合金などの金属膜が露出しているため、プロービング試験を終えた後にレーザを照射することにより、容易に識別マーク６を付することができる。識別マーク６は半導体ウェハ内の位置情報だけでなく、ウェハ番号やロット番号も認識できるようにマーキングしておく。識別マーク６とロット番号、ウェハ番号、位置情報、さらには半導体チップの品質情報との間の識別ルールは予め決めておいて、これに従って識別マーク６が付される。

識別マーク６はパッド開口部７を形成する保護膜の縁端部分の一部に設けることが望ましい。これは後のボンディング工程を経ても識別可能とするためである。小さなチップでは一枚のウェハから数万個から数十万個の収量を得られるが、複数のパッドを活用したり、一つのパッドの中に複数の識別マーク６を付したりすることで全ての半導体チップに位置を認識するための識別マークを設けることが可能である。レーザの照射条件によっては照射部の金属膜を全除去することも表層のみを除去することも可能である。パッド下に半導体素子が形成されているのであれば、ダメージの少ない表層除去が望ましい。

上述の実施例では、パッド開口部に識別マークを付する方法を示したが、パッド開口部以外の配線パターンが形成されていない領域８にも識別マーク６を付することも可能である。これは半導体チップの中の半導体素子間の領域のうち、比較的隙間の大きい領域を活用する方法であるが、この場合は焦点制御可能で微小なマーキングが可能なレーザ、例えばフェムト秒レーザなどの方式を用いて、保護膜表面や保護膜内部に識別マークを付することができる。

図２(ｂ)は、ダミー配線やヒューズを有する半導体チップの拡大図である。半導体チップの領域５にはダミー配線３、４やヒューズ６が配置されており、パッド開口部７にはプローブ針９が接触している。ヒューズ６は半導体チップの抵抗値や検出電圧を決定するためにトリミングという手法で部分的にカットされる。カットの手法にはレーザによるものや電流によるもの等様々である。カットされたヒューズの切断面は一様ではなく、個々で異なる。半導体ウェハ上の全ての半導体チップについて、ヒューズ切断面の画像データを半導体ウェハのロット番号、ウェハ番号および半導体チップの位置情報とともにコンピュータ当を介してハードディスク等の記憶媒体にデータとして取り込む。このようなデータを予め保管しておけば、半導体チップを個片化した後でも半導体チップの照合が可能となる。

また、ヒューズカットして不要となった配線に対して半導体ウェハのロット番号、ウェハ番号および半導体チップの位置情報に応じた識別ルールに従って識別マークを付するという方法もある。

照合は、ダイシング工程以降の様々な場面、例えば、パッケージ工程などの後工程、信頼性試験工程、出荷検査工程、そして、ユーザーからの問合せなど様々な工程や場面で必要とされるが、本発明の方法を用いれば、容易にかつ迅速に半導体チップの情報を得ることができる。

図２(ｂ)には、ヒューズ４の他、ダミー配線３を示しているが、半導体ウェハのロット番号、ウェハ番号および半導体チップの位置情報に応じて、ダミー配線３の一部をカットする。後の工程で位置情報等が必要になった場合は、ダミー配線のカット位置を観察し、予め決めておいた識別ルールと照合するだけで、半導体チップの位置情報、ウェハ番号、ロット番号を容易に得ることができる。この場合、一つの半導体チップ当りのカット箇所は一つである必要はなく、ロット番号、ウェハ番号、位置情報毎にカットすることであっても良いし、さらに、ロット番号等の個別項目につき複数のカットを行っても良い。

以上説明したように、本発明の半導体装置の製造方法を用いれば、半導体チップが個片化された状態でも半導体チップの位置情報等を容易に取得することができる。

本発明の実施例を示す半導体チップを面付けした半導体ウェハの平面図 本発明の実施例を示す半導体チップの拡大図 （ａ）半導体チップのパッド開口部付近の拡大図 （ｂ）半導体チップのダミー配線やヒューズ部の拡大図

符号の説明

１ 半導体ウェハ
２ 半導体チップ
３ ダミー配線
４ ヒューズ
５ 半導体チップのダミー配線やヒューズを有する領域
６ 識別マーク
７ パッド開口部
８ 配線パターンが形成されていない領域
９ プローブ針

Claims (2)

1. 半導体ウェハ上に複数の半導体チップを形成する工程と、
   前記複数の半導体チップをプロービング試験する工程と、
   前記複数の半導体チップの抵抗値あるいは検出電圧を決めるためにヒューズをトリミングする工程と、
   前記複数の半導体チップの位置情報、ウェハ番号、ロット番号を含む識別情報に応じた識別ルールに従って、前記トリミングによって不要となった配線に識別マークを付する工程と、
   を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記トリミングする工程は、レーザ法もしくは電流法によって実施され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。

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