JP6558213B2 - 半導体ウェハおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハ、および当該半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングすることで半導体装置を製造する半導体装置の製造方法に関するものである。

従来より、半導体ウェハのチップ形成領域に所定の半導体素子を形成すると共に、ダイシングラインに当該半導体素子の特性を検査するための検査素子（ＴＥＧ素子）を形成し、検査素子を検査することによって半導体素子の特性を検査した後、半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングすることで半導体装置を製造する製造方法が知られている。なお、ダイシングラインには、検査素子と共に、当該検査素子と電気的に接続されると共に、検査機器のプローブ針が当接される金属膜で構成されたパッドも形成されている。

しかしながら、半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングブレードでダイシングする際、検査素子と接続されるパッド（金属膜）をダイシングするときにパッドを構成する金属粒子がダイシングブレードに付着する。このため、金属粒子が付着することによってダイシングブレードからダイシングライン（半導体ウェハ）に不規則な応力が印加され易くなり、ダイシングラインにチッピングやクラックが発生することがある。そして、当該チッピングやクラックがチップ形成領域に伝播されると、半導体装置の特性が変化してしまうことになる。

この問題を解決するため、例えば、特許文献１には、ダイシングラインにおいて、隣接するチップ形成領域の一方のチップ形成領域側にパッドを寄せた半導体ウェハを用意し、ダイシングする際、ダイシングブレードのうちの他方のチップ形成領域側の部分をパッドに当接させないようにすることが開示されている。これによれば、半導体ウェハをダイシングブレードでダイシングする際、ダイシングブレードのうちの他方のチップ形成領域側の部分がパッドと接触しないため、当該部分に金属粒子が付着することを抑制できる。つまり、ダイシングブレードに付着する金属粒子の総量を低減できる。このため、ダイシングラインにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。

特開２０１２−２５６７８７号公報

しかしながら、上記半導体装置の製造方法では、ダイシングラインにおいて、全てのパッドを一方のチップ形成領域側に寄せて配置しているため、当該一方のチップ形成領域側に大きな応力が発生する可能性がある。このため、当該応力によってチッピングやクラック等が発生する可能性がある。

また、パッドを極めて小さくすることにより、ダイシングブレードでダイシングされる金属膜（パッド）を減らすことも考えられる。しかしながら、パッドを極めて小さくした場合、プローブ針をパッドに当接させるために高度な位置精度が必要になり、製造工程が複雑化するという問題が発生する。さらに、パッドに整合するプローブ針を新たに用意しなければならないという問題も発生する。

本発明は上記点に鑑みて、製造工程を複雑化することなく、ダイシングラインにチッピングやクラックが発生することを抑制できる半導体ウェハおよびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数のチップ形成領域（１０）がダイシングライン（２０）にて区画されており、複数のチップ形成領域それぞれに半導体素子が形成され、ダイシングラインに半導体素子と同じ特性を有する複数の検査素子（２１）および検査素子と電気的に接続される複数のパッド（２２）が形成された半導体ウェハ（１）を用意する工程と、検査素子の特性を検査することによって半導体素子の特性を検査する工程と、半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングブレード（３０）でダイシングする工程と、を行う半導体装置の製造方法において、半導体ウェハを用意する工程では、ダイシングラインの幅がダイシングブレードでダイシングされるカット領域（２０ａ）よりも広くされ、複数のパッドの一部がダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の一方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該一方のチップ形成領域側の部分がカット領域から突出すると共に当該一方のチップ形成領域側の部分と反対側の部分がカット領域内に位置し、複数のパッドの残部がダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の他方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該他方のチップ形成領域側の分がカット領域から突出すると共に当該他方のチップ形成領域側の部分と反対側の部分がカット領域内に位置し、さらに、複数のパッドがダイシングライン内のみに形成されていると共に検査素子のみと接続されたものを用意し、ダイシングする工程では、一方のチップ形成領域側に形成された一部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの他方のチップ形成領域側の部分が当該パッドと当接せず、他方のチップ形成領域側に形成された残部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの一方のチップ形成領域側の部分が当該パッドと当接しないように、半導体ウェハをダイシングブレードでダイシングすることを特徴としている。

これによれば、ダイシングラインに形成されたパッドは、一部が隣接するチップ形成領域の一方のチップ形成領域側に形成され、残部が他方のチップ形成領域側に形成されている。このため、ダイシングする際、片方のチップ形成領域側のみに大きな応力が印加されることを抑制できる。

また、ダイシングラインをダイシングする際、一方のチップ形成領域側に形成された一部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの他方のチップ形成領域側の部分が当該パッドと当接せず、他方のチップ形成領域側に形成された残部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの一方のチップ形成領域側の部分がパッドと当接しないようにしている。このため、ダイシングブレードのうちのパッドと当接しない部分に金属粒子が付着することを抑制でき、ダイシングラインにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。

さらに、パッドを極めて小さくする必要もないため、従来と同様のプローブ針を備える検査機器を用いることができる。つまり、本願請求項１に記載の発明によれば、製造工程を複雑化することなく、ダイシングラインにチッピングやクラックが導入されることを抑制できる。

また、請求項１２に記載の発明では、ダイシングライン（２０）にて区画された複数のチップ形成領域（１０）と、ダイシングラインに形成され、複数のチップ形成領域それぞれに形成された半導体素子と同じ特性を有する複数の検査素子（２１）と、ダイシングラインに形成され、それぞれの検査素子と電気的に接続される複数のパッド（２２）と、を備える半導体ウェハにおいて、ダイシングラインは、幅がダイシングブレードでダイシングされるカット領域（２０ａ）よりも広くされ、複数のパッドは、一部がダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の一方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該一方のチップ形成領域側の部分がカット領域から突出すると共に当該一方のチップ形成領域側の部分と反対側の部分がカット領域内に位置し、残部がダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の他方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該他方のチップ形成領域側の部分がカット領域から突出すると共に当該他方のチップ形成領域側の部分と反対側の部分がカット領域内に位置し、さらにダイシングライン内のみに形成されていると共に検査素子のみと接続されていることを特徴としている。

これによれば、ダイシングラインに形成されたパッドは、一部が隣接するチップ形成領域の一方のチップ形成領域側に形成され、残部が他方のチップ形成領域側に形成されている。このため、この半導体ウェハをダイシングする際、片方のチップ形成領域側のみに大きな応力が印加されることを抑制できる。

また、半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングする際、一方のチップ形成領域側に形成された一部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの他方のチップ形成領域側の部分が当該パッドと当接せず、他方のチップ形成領域側に形成された残部のパッドをダイシングする際にはダイシングブレードのうちの一方のチップ形成領域側の部分がパッドと当接しないようにすることにより、ダイシングブレードのうちのパッドと当接しない部分に金属粒子が付着することを抑制できる。したがって、ダイシングラインにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。

さらに、この半導体ウェハでは、パッドを極めて小さくする必要もないため、従来と同様のプローブ針を備える検査機器を用いることができる。つまり、請求項１２に記載の発明は、半導体ウェハをダイシングラインに沿ってダイシングする際、製造工程を複雑化することなく、ダイシングラインにチッピングやクラックが導入されることを抑制できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における半導体ウェハの平面図である。 図１中のダイシングラインの平面模式図である。 図２中のIII−III線に沿った断面図である。 ダイシングラインに形成されるパッドと隣接するチップ形成領域との関係を示す模式図である。 本発明の第２実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の断面図である。 図５に示すパッド近傍を示す平面図である。 本発明の第３実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の断面図である。 本発明の第４実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の平面図である。 本発明の第５実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の平面図である。 本発明の第６実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の断面図である。 本発明の第７実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の断面図である。 図１１に示すパッド近傍を示す平面図である。 本発明の第８実施形態におけるダイシングラインのパッドを含む部分の断面図である。 本発明の第９実施形態におけるダイシングラインに形成されるパッドと隣接するチップ形成領域との関係を示す模式図である。 本発明の第９実施形態の変形例におけるダイシングラインに形成されるパッドと隣接するチップ形成領域との関係を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

まず、図１に示されるように、複数のチップ形成領域１０を有し、各チップ形成領域１０がダイシングライン２０にて区画されている半導体ウェハ１を用意する。言い換えると、各チップ形成領域１０の間にダイシングライン２０を有する半導体ウェハ１を用意する。なお、ダイシングライン２０の幅は、後述するダイシングブレード３０の厚み（ダイシングブレード３０で実際にダイシングされるカット領域２０ａ）よりも広くされている。以下に、本実施形態で用意する半導体ウェハ１の構造について具体的に説明する。

半導体ウェハ１は、シリコンウェハ等のウェハを有し、各チップ形成領域１０には、ＭＯＳＦＥＴ素子やダイオード素子等の半導体素子が形成されている。また、ウェハ上には、層間絶縁膜、配線層、パッド等が適宜形成されている。

また、ダイシングライン２０には、図２に示されるように、チップ形成領域１０に形成された半導体素子と同じ特性を有する複数の検査素子（ＴＥＧ素子）２１、および検査素子２１と電気的に接続されると共に、検査工程において検査機器に備えられているプローブ針が当接される複数のパッド２２が形成されている。

ここで、パッド２２が形成される部分の構成について説明する。図３に示されるように、パッド２２が形成される部分では、ウェハ１ａ上にＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）等で構成される層間絶縁膜２３が形成されていると共に、層間絶縁膜２３の内部にアルミニウム（Ａｌ）等で構成され、検査素子２１と電気的に接続される配線層２４が形成されている。

なお、層間絶縁膜２３は、実際には、複数の層が積層されて構成されており、配線層２４は、図３とは別断面において適宜各層に形成されることによって検査素子２１とも電気的に接続されている。また、図２は、ダイシングライン２０の平面模式図であって、検査素子２１、パッド２２、配線層２４の位置関係を示しており、検査素子２１、パッド２２、配線層２４は実際には異なる場所（高さ）に形成されている。

そして、層間絶縁膜２３上には、当該層間絶縁膜２３より水分（水滴や水蒸気）の透過性が低い窒化膜２５が配置されている。また、窒化膜２５上には、当該窒化膜２５より硬度が低く、かつ、窒化膜２５より金属との密着性が高い保護絶縁膜２６が配置されている。本実施形態では、この保護絶縁膜２６は、層間絶縁膜２３と同様に、ＴＥＯＳ等で構成されている。

保護絶縁膜２６、窒化膜２５、層間絶縁膜２３には、当該保護絶縁膜２６、窒化膜２５、層間絶縁膜２３を貫通して配線層２４を露出させるビアホール２７が形成されている。そして、当該ビアホール２７にＡｌやＡｌＣｕ等の金属で構成され、配線層２４と電気的、機械的に接続されると共に、外部回路と電気的に接続されるパッド２２が埋め込まれている。

本実施形態では、パッド２２は、次のように製造される。すなわち、保護絶縁膜２６、窒化膜２５、層間絶縁膜２３を貫通するビアホール２７を形成した後、ビアホール２７が埋め込まれるように、金属膜をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等によって成膜する。そして、保護絶縁膜２６上に堆積した金属膜をパターニングすることによって製造される。このため、パッド２２は、内縁部（ビアホール２７内に配置される部分）が窪んだ形状となっている。すなわち、図２中のパッド２２において、内側の矩形状を形造る線は、窪んだ内縁部と窪んでいない外縁部との境界を示している。

次に、本実施形態のパッド２２の配置順について説明する。本実施形態では、ダイシングライン２０に形成される複数のパッド２２は、図２および図４に示されるように、一部が隣接するチップ形成領域１０の一方のチップ形成領域１０（図２および図４中紙面右側のチップ形成領域１０）側に寄せて形成され、残部が他方のチップ形成領域１０（図２および図４中紙面左側のチップ形成領域１０）側に寄せて形成されている。そして、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２と他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２とは、ダイシングライン２０の延設方向（図２および図４中紙面上下方向）に沿って交互に形成されている。

さらに、詳述すると、ダイシングライン２０の幅は、ダイシングブレード３０の厚みよりも広くされており、後述する半導体ウェハ１をダイシングする工程では、ダイシングブレード３０は、ダイシングライン２０の中央部をダイシングする。つまり、ダイシングライン２０の中央部がダイシングブレード３０によって実際にカットされるカット領域２０ａとなる。そして、一方のチップ形成領域１０側に配置されたパッド２２は、当該一方のチップ形成領域１０側の部分がカット領域２０ａから突出し、他方のチップ形成領域１０側に配置されたパッド２２は当該他方のチップ形成領域１０側の部分がカット領域２０ａから突出するように形成されている。

本実施形態では、以上説明したような半導体ウェハ１を用意する。次に、各チップ形成領域１０に形成された半導体素子の特性検査を行う。具体的には、ダイシングライン２０に形成された検査素子２１は、各チップ形成領域１０に形成された半導体素子と同じ特性を有する構成とされている。このため、ダイシングライン２０に形成された検査素子２１と電気的に接続されるパッド２２に検査機器のプローブ針を当接し、検査素子２１の特性検査を行うことによって各チップ形成領域１０に形成された半導体素子の特性検査を行う。

続いて、図３に示されるように、半導体ウェハ１をダイシングライン２０に沿ってダイシングブレード３０でダイシングすることにより、半導体ウェハ１をチップ単位に分割する。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒層を有するダイシングブレード３０を用い、ダイシングライン２０の略中央部を当該ダイシングブレード３０によってダイシングすることにより、各チップ形成領域１０をチップ単位に分割して半導体装置を製造する。

このとき、ダイシングライン２０に形成されたパッド２２は、隣接するチップ形成領域１０の一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２と、他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２とが交互に形成されている。そして、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２をダイシングする際には、ダイシングブレード３０のうちの他方のチップ形成領域１０側の部分がパッド２２と当接せず、他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２をダイシングする際には、一方のチップ形成領域１０側の部分が当該パッド２２と当接しないように、パッド２２をダイシングする。

このようにパッド２２をダイシングすることにより、ダイシングブレード３０のうちのパッド２２と当接しない部分では、金属膜が付着し難くなると共に半導体ウェハ１に応力を印加し難くなる。また、ダイシングライン２０に形成されたパッド２２は、一方のチップ形成領域１０側と他方のチップ形成領域１０側に形成されている。このため、ダイシングする際、片方のチップ形成領域１０側のみに大きな応力が印加されることを抑制できる。したがって、ダイシングライン２０にチッピングやクラックが発生することを抑制できる。

以上説明したように、本実施形態では、ダイシングライン２０に形成されたパッド２２は、一部が隣接するチップ形成領域１０の一方のチップ形成領域１０側に形成され、残部が他方のチップ形成領域１０側に形成されている。このため、ダイシングする際、片方のチップ形成領域１０側のみに大きな応力が印加されることを抑制できる。

また、ダイシングライン２０をダイシングする際、一方のチップ形成領域１０側に形成された一部のパッド２２をダイシングする際にはダイシングブレード３０のうちの他方のチップ形成領域１０側の部分が当該パッド２２と当接せず、他方のチップ形成領域１０側に形成された残部のパッド２２をダイシングする際にはダイシングブレード３０のうちの一方のチップ形成領域１０側の部分がパッド２２と当接しないようにしている。このため、ダイシングブレード３０のうちのパッド２２と当接しない部分に金属粒子が付着することを抑制でき、ダイシングライン２０にチッピングやクラックが発生することを抑制できる。

さらに、パッド２２を極めて小さくする必要もないため、従来と同様のプローブ針を備える検査機器を用いることができる。このため、製造工程を複雑化することなく、ダイシングライン２０にチッピングやクラックが導入されることを抑制できる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してビアホール２７を形成する場所を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図５および図６に示されるように、ダイシングライン２０のうちのカット領域２０ａと異なる領域にビアホール２７が形成されたものを用意する。つまり、パッド２２のうちのビアホール２７に埋め込まれた部分がダイシングライン２０のうちのカット領域２０ａと異なる領域に位置するものを用意する。

なお、図５は、図６中のV−V線に沿った断面に相当している。また、図５は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図、図６は一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の模式図であり、ビアホール２７が一方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置されている。これに対し、特に図示しないが、他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図および模式図では、ビアホール２７が他方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置される。

また、本実施形態では、ビアホール２７は、開口部がダイシングライン２０に沿った方向（図６中紙面上下方向）を長手方向とする矩形状とされている。このため、パッド２２のうちの窪んだ部分は、ダイシングライン２０に沿った方向を長手方向とする矩形状となる。なお、図６中のパッド２２において、内側の矩形状を形造る線は、窪んだ内縁部と窪んでいない外縁部との境界を示している。

これによれば、半導体ウェハ１をダイシングブレード３０でダイシングする際、パッド２２のうちのビアホール２７に埋め込まれた部分がダイシングされないため、ダイシングされる金属膜を削減しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して配線層２４の形状を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図７に示されるように、ダイシングライン２０のうちのカット領域２０ａと異なる領域のみに配線層２４のうちのパッド２２と対向する部分が形成されたものを用意する。具体的には、当該部分の配線層２４は、カット領域２０ａよりも一方のチップ形成領域１０側に形成されている。

なお、図７は、図６中のV−V線に沿った断面に相当している。また、図７は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図であり、パッド２２と対向する部分の配線層２４が一方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置されている。これに対し、特に図示しないが、他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図では、パッド２２と対向する部分の配線層２４が他方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置される。

これによれば、半導体ウェハ１をダイシングブレード３０でダイシングする際、パッド２２と対向する部分の配線層２４もダイシングされないため、さらにダイシングされる金属膜を削減しつつ、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態に対してビアホール２７の形状を変更したものであり、その他に関しては第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図８に示されるように、ビアホール２７が複数形成されたもの用意する。このように、ビアホール２７を複数形成するようにしても、ビアホール２７がダイシングライン２０のうちのカット領域２０ａと異なる領域に形成されているため、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図８は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の模式図であり、ビアホール２７が一方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置されている。また、特に図示しないが、他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の模式図では、ビアホール２７が他方のチップ形成領域１０側に配置されることによってカット領域２０ａと異なる領域に配置される。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対してビアホール２７を形成する場所を変更したものであり、その他に関しては第４実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図９に示されるように、パッド２２を半導体ウェハ１の面方向に対する法線方向から視たとき、パッド２２のうちの検査機器に備えられたプローブ針が当接され得る部分と異なる部分の下方にビアホール２７が形成されたものを用意する。つまり、パッド２２のうちの窪んだ部分（図９中のパッド２２内の矩形状を形造る線）が、パッド２２のうちの検査機器に備えられたプローブ針が当接され得る部分と異なる部分に位置するものを用意する。例えば、プローブ針が、パッド２２の中心を含み、所定の半径を有する円状（図９中のパッド２２内の点線）に当接される場合には、パッド２２のうちのプローブ針が当接される部分の外側に窪んだ部分が形成されるように、ビアホール２７を形成する。本実施形態では、パッド２２は、平面矩形状とされており、窪んだ部分が平面矩形状の角部近傍となり、カット領域２０ａと異なる領域となるようにビアホール２７が形成されている。なお、図９は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の模式図である。

これによれば、パッド２２は、ビアホール２７に埋め込まれる部分では窪んだ形状となるが、当該窪んだ形状となるのはプローブ針が当接され得る領域と異なる領域とされている。このため、パッド２２にプローブ針を当接させる際、パッド２２の平坦な面にプローブ針が当接されるため、プローブ針が当接されることによって印加される応力が特定箇所に集中することを抑制しつつ、上記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態に対してビアホール２７および配線層２４を形成する場所を変更したものであり、その他に関しては第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図１０に示されるように、ダイシングライン２０のうちのカット領域２０ａのみにビアホール２７が形成されていると共に、カット領域２０ａのみにパッド２２と対向する部分の配線層２４が形成されたものを用意する。なお、ビアホール２７がカット領域２０ａにのみ形成されているとは、パッド２２のうちのビアホール２７に埋め込まれた部分がカット領域２０ａのみに配置されていることである。なお、図１０は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図である。

これによれば、半導体ウェハ１をダイシングブレード３０でダイシングする際、パッド２２と対向する部分の配線層２４も全て除去されるため、当該部分の配線層２４が除去された後はパッド２２のうちのダイシングされない部分を機械的に固定する部分が存在しなくなる。このため、ダイシングする際、パッド２２のうちのダイシングされない部分を剥離して飛散させることができる。例えば、図１０では、パッド２２のうちの一方のチップ形成領域１０側の部分は、ダイシングされないが、パッド２２が配線層２４と機械的に接続されなくなるために剥離し易くなる。したがって、半導体ウェハ１をダイシングしてチップ単位に分割した後、分割された半導体装置を被実装部材等に実装する際等において、ダイシングライン２０に形成されていたパッド２２は予め全て除去（剥離）されているため、被実装部材にパッド２２の残部（金属膜）が付着すること等を抑制できる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してビアホール２７にパッド２２と異なる金属で構成される接続ビアを配置したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図１１および図１２に示されるように、ビアホール２７にパッド２２と異なる金属で構成された接続ビア２８（金属部材）が埋め込まれ、パッド２２と配線層２４とが接続ビア２８を介して電気的、機械的に接続されているものを用意する。

なお、図１１は、図１２中のXI−XI線に沿った断面に相当している。また、図１１は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図、図１２は一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の模式図である。

本実施形態では、ビアホール２７の開口部は、１辺の長さが０．１５μｍ以下とされた正方形状とされており、接続ビア２８はタングステンを含有する金属によって構成されている。これは、以下の理由によるものである。

すなわち、パッド２２をアルミニウム（Ａｌ）等を含有する金属で構成する場合、通常、スパッタ法によってパッド２２を構成する金属膜が成膜されるが、ビアホール２７が小さい（対向する壁面の長さが０．１５μｍ以下）と、スパッタ法ではビアホール２７を完全に埋め込むように金属膜が成膜されない場合がある。このため、本実施形態では、ビアホール２７に完全に金属膜が埋め込まれるように、ＣＶＤ法によってタングステンを含有する金属を成膜するため、接続ビア２８がタングステンを含有する金属で構成されている。

なお、本実施形態のように、ビアホール２７にＣＶＤ法によってタングステンを含有する金属を埋め込む場合には、層間絶縁膜２３上にも金属膜が成膜されるため、ＣＭＰ法等によって層間絶縁膜２３上に成膜された金属膜を除去した後、パッド２２を形成する。また、本実施形態では、ビアホール２７に接続ビア２８が埋め込まれているため、パッド２２における層間絶縁膜２３側と反対側の部分は平坦な一面とされている。さらに、本実施形態では、ビアホール２７の開口部における一辺の長さが短いため、ビアホール２７を深くしすぎるとビアホール２７内を金属膜で埋め込むことが困難になる。このため、層間絶縁膜２３上には窒化膜２５および保護絶縁膜２６が形成されておらず、パッド２２は層間絶縁膜２３上に直接形成されている。

また、上記のように、パッド２２と配線層２４とは、パッド２２および配線層２４と異なる金属で構成された接続ビア２８を介して機械的に接続されており、パッド２２と配線層２４との機械的な接続強度が低くなる可能性がある。このため、層間絶縁膜２３上には、ダイシング時にパッド２２のうちのダイシングされない部分が飛散しないように、パッド２２における層間絶縁膜２３側と反対側の部分における内縁部を露出させる開口部２９ａが形成されていると共に、外縁部を覆う補強膜２９が形成されている。なお、パッド２２の内縁部とは、検査工程において検査機器のプローブ針が当接される部分である。本実施形態では、この補強膜２９は、窒化膜等によって構成されている。

以上説明したように、ビアホール２７にパッド２２と異なる金属にて構成される接続ビア２８を配置するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、上記では、補強膜２９が配置されている例について説明したが、補強膜２９は備えられていなくてもよい。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して配線層２４を形成する場所を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、半導体ウェハ１を用意する際、図１３に示されるように、パッド２２の下方に配線層２４が形成されていないものを用意する。図１３は、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２を含む部分の断面図である。なお、パッド２２の下方に配線層２４が形成されていないため、保護絶縁膜２６、窒化膜２５、層間絶縁膜２３にはビアホール２７が形成されていない。また、配線層２４は、本実施形態では、図３とは別断面において、保護絶縁膜２６上でパッド２２と電気的に接続されている。

そして、保護絶縁膜２６上には、上記第７実施形態と同様に、パッド２２における層間絶縁膜２３側と反対側の部分における内縁部を露出させる開口部２９ａが形成されていると共に、外縁部を覆う補強膜２９が形成されている。

このように、配線層２４がパッド２２の下方に形成されていない半導体ウェハ１を用意するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してパッド２２の配置順を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態では、検査機器として、３本のプローブ針が備えられ、当該プローブ針のパッド２２と当接される先端部を結ぶ仮想線が直線状となると共に、互いの先端部同士の間隔が等しいものを用いる。つまり、検査機器として、３本のプローブ針の先端部が、均等に、かつ直線状に配列されたものを用いる。そして、図１４に示されるように、半導体ウェハ１を用意する際、ダイシングライン２０に形成される複数のパッド２２が、隣接するチップ形成領域１０において、３つのパッド２２ずついずれか一方のチップ形成領域１０側に形成されたものを用意する。言い換えると、プローブ針の数と同じ数のパッド２２ずついずれか一方のチップ形成領域１０側に交互に形成されたものを用意する。すなわち、複数のパッド２２がプローブ針の数と同じ数毎に組２２ａとされ、組２２ａ毎にいずれか一方のチップ形成領域１０側に形成されたものを用意する。なお、組２２ａ内のパッド２２は、これらを結ぶ仮想線が直線状とされていると共に、互いの間隔がプローブ針の間隔と等しくされている。つまり、組２２ａ内のパッド２２は、プローブ針の配置形状に対応させて配置されている。

以上説明したように、ダイシングライン２０に形成される複数のパッド２２は、ダイシングライン２０の延設方向に沿って交互に形成されていなくてもよい。

また、通常、検査工程を行う際には、検査機器に備えられた複数のプローブ針を同時に複数のパッド２２に当接させることによって検査素子２１を検査する。このため、本実施形態のように、ダイシングライン２０に形成される複数のパッド２２をプローブ針の数と同じ数毎に組２２ａとし、組２２ａ内のパッド２２をプローブ針の配置形状に対応させて配置することにより、検査工程においてプローブ針をそのままパッド２２に当接させることができる。したがって、検査工程の簡略化を図ることができる。

なお、図１４では、組２２ａの構成を容易に理解できるように、隣接する組２２ａ同士の間隔を組２２ａ内の隣接するパッド２２同士の間隔より長くしたものを図示している。しかしながら、隣接する組２２ａ同士の間隔は、組２２ａ内の隣接するパッド２２同士の間隔と等しくてもよいし、組２２ａ内の隣接するパッド２２同士の間隔より短くてもよい。

（第９実施形態の変形例）
上記第９実施形態の変形例について説明する。上記第９実施形態において、プローブ針の先端部を結ぶ仮想線が直線状でない検査機器を用いるようにしてもよく、例えば、プローブ針の先端部を結ぶ仮想線が凹凸状となる検査機器を用いるようにしてもよい。このような検査機器を用いて検査工程を行う場合には、図１５に示されるように、組２２ａ毎にプローブ針の配置形状と対応させてパッド２２を凹凸状に配置することにより、上記第９実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記第１〜第８実施形態において、一方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２と他方のチップ形成領域１０側に形成されたパッド２２とは、ダイシングライン２０の延設方向に沿って交互に形成されていなくてもよい。例えば、ダイシングライン２０の延設方向に沿って、１つのパッド２２のみが一方のチップ形成領域１０側に形成され、残りのパッド２２が他方のチップ形成領域１０側に形成されていてもよい。

また、上記第９実施形態において、検査機器に備えられるプローブ針は３本でなく、２本であっても４本以上であってもよい。また、プローブ針のパッド２２と当接される先端部同士の間隔は異なっていてもよい。このような検査機器を用いるとしても、プローブ針の配置形状に対応させてパッド２２を配置することにより、上記第９実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、上記各実施形態を適宜組み合わせることができる。例えば、上記第７実施形態を第２〜第６実施形態、第９実施形態に組み合わせ、ビアホール２７に配線層２４およびパッド２２と異なる金属で構成された接続ビア２８を埋め込むようにしてもよい。また、保護絶縁膜２６上に補強膜２９を配置するようにしてもよい。そして、上記第９実施形態を上記第２〜第８実施形態に組み合わせ、検査機器のプローブ針の数と対応する数毎に組２２ａとし、組２２ａ内のパッド２２をプローブ針の配置形状に対応させて配置するようにしてもよい。さらに、上記各実施形態を組み合わせたもの同士をさらに組み合わせてもよい。

１ 半導体ウェハ
１０ チップ形成領域
２０ ダイシングライン
２０ａ カット領域
２１ 検査素子
２２ パッド
３０ ダイシングブレード

Claims (22)

1. 複数のチップ形成領域（１０）がダイシングライン（２０）にて区画されており、前記複数のチップ形成領域それぞれに半導体素子が形成され、前記ダイシングラインに前記半導体素子と同じ特性を有する複数の検査素子（２１）および前記検査素子と電気的に接続される複数のパッド（２２）が形成された半導体ウェハ（１）を用意する工程と、
   前記検査素子の特性を検査することによって前記半導体素子の特性を検査する工程と、
   前記半導体ウェハを前記ダイシングラインに沿ってダイシングブレード（３０）でダイシングする工程と、を行う半導体装置の製造方法において、
   前記半導体ウェハを用意する工程では、前記ダイシングラインの幅が前記ダイシングブレードでダイシングされるカット領域（２０ａ）よりも広くされ、前記複数のパッドの一部が前記ダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の一方の前記チップ形成領域側に形成され、かつ当該一方の前記チップ形成領域側の部分が前記カット領域から突出すると共に当該一方の前記チップ形成領域側の部分と反対側の部分が前記カット領域内に位置し、前記複数のパッドの残部が前記ダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の他方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該他方の前記チップ形成領域側の部分が前記カット領域から突出すると共に当該他方の前記チップ形成領域側の部分と反対側の部分が前記カット領域内に位置し、さらに、前記複数のパッドが前記ダイシングライン内のみに形成されていると共に前記検査素子のみと接続されたものを用意し、
   前記ダイシングする工程では、前記一方のチップ形成領域側に形成された前記一部のパ
   ッドをダイシングする際には前記ダイシングブレードのうちの前記他方のチップ形成領域
   側の部分が当該パッドと当接せず、前記他方のチップ形成領域側に形成された前記残部の
   パッドをダイシングする際には前記ダイシングブレードのうちの前記一方のチップ形成領
   域側の部分が当該パッドと当接しないように、前記半導体ウェハを前記ダイシングブレー
   ドでダイシングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記検査素子が形成されるウェハ（１ａ）と、前記ダイシングラインに形成され、前記検査素子と電気的に接続される配線層（２４）と、前記ウェハ上に形成されると共に前記配線層を内部に含み、前記配線層の一部を露出させるビアホール（２７）が形成された絶縁膜（２３）と、を有し、前記パッドは、前記絶縁膜上に形成され、前記ビアホールに埋め込まれた金属部材を介して前記配線層と電気的および機械的に接続されたものを用意することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記ビアホールが前記カット領域と異なる領域に形成されたものを用意することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記配線層のうちの前記パッドと対向する部分が前記カット領域と異なる領域に形成されたものを用意することを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記ビアホールおよび前記配線層のうちの前記パッドと対向する部分が前記カット領域のみに形成されたものを用意することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記ビアホールに埋め込まれた金属部材が前記パッドを構成する金属と同じ金属で構成され、前記パッドのうちの前記ビアホールに埋め込まれた部分が窪んでいるものを用意することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記検査する工程において前記パッドのうちの検査機器に備えられたプローブ針が当接される部分と異なる部分の下方に前記ビアホールが形成されたものを用意することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記ビアホールに埋め込まれた金属部材が前記パッドを構成する金属と異なる金属で構成された接続ビア（２８）であり、前記パッドのうちの前記絶縁膜側と反対側の面が平坦であるものを用意することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記接続ビアがタングステンを含有する金属で構成され、前記パッドがアルミニウムを含有する金属で構成されたものを用意することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記絶縁膜上に、前記パッドの内縁部を露出させる開口部（２９ａ）が形成されていると共に前記パッドの外縁部を覆う補強膜（２９）が形成されたものを用意することを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
11. 前記半導体ウェハを用意する工程では、前記複数のパッドが検査機器に備えられたプローブ針の数と対応する数毎に組（２２ａ）とされ、かつ前記組内のパッドが当該プローブ針の配置形状に対応した形状で配置されたものを用意することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
12. ダイシングライン（２０）にて区画された複数のチップ形成領域（１０）と、
    前記ダイシングラインに形成され、前記複数のチップ形成領域それぞれに形成された半導体素子と同じ特性を有する複数の検査素子（２１）と、
    前記ダイシングラインに形成され、前記それぞれの検査素子と電気的に接続される複数のパッド（２２）と、を備え、
    前記ダイシングラインは、幅がダイシングブレードでダイシングされるカット領域（２０ａ）よりも広くされ、
    前記複数のパッドは、一部が前記ダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の一方の前記チップ形成領域側に形成され、かつ当該一方の前記チップ形成領域側の部分が前記カット領域から突出すると共に当該一方の前記チップ形成領域側の部分と反対側の部分が前記カット領域内に位置し、残部が前記ダイシングラインを挟んで隣接するチップ形成領域の他方のチップ形成領域側に形成され、かつ当該他方の前記チップ形成領域側の部分が前記カット領域から突出すると共に当該他方の前記チップ形成領域側の部分と反対側の部分が前記カット領域内に位置し、さらに前記ダイシングライン内のみに形成されていると共に前記検査素子のみと接続されていることを特徴とする半導体ウェハ。
13. 前記検査素子が形成されるウェハ（１ａ）と、
    前記ダイシングラインに形成され、前記検査素子と電気的に接続される配線層（２４）と、
    前記ウェハ上に形成されると共に前記配線層を内部に含み、前記配線層の一部を露出させるビアホール（２７）が形成された絶縁膜（２３）と、を有し、
    前記パッドは、前記絶縁膜上に形成され、前記ビアホールに埋め込まれた金属部材を介して前記配線層と電気的および機械的に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体ウェハ。
14. 前記ビアホールは、前記カット領域と異なる領域に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体ウェハ。
15. 前記配線層は、前記パッドと対向する部分が前記カット領域と異なる領域に形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の半導体ウェハ。
16. 前記ビアホールおよび前記配線層は、前記パッドと対向する部分が前記カット領域のみに形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体ウェハ。
17. 前記ビアホールに埋め込まれた金属部材は、前記パッドを構成する金属と同じ金属で構成されており、
    前記パッドは、前記ビアホールに埋め込まれた部分が窪んでいることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１つに記載の半導体ウェハ。
18. 前記ビアホールは、前記パッドのうちの検査機器に備えられたプローブ針が当接される部分と異なる部分の下方に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の半導体ウェハ。
19. 前記ビアホールに埋め込まれた金属部材は、前記パッドを構成する金属と異なる金属で構成された接続ビア（２８）であり、
    前記パッドは、前記絶縁膜側と反対側の面が平坦とされていることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１つに記載の半導体ウェハ。
20. 前記接続ビアは、タングステンを含有する金属で構成され、
    前記パッドは、アルミニウムを含有する金属で構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の半導体ウェハ。
21. 前記絶縁膜上には、前記パッドの内縁部を露出させる開口部（２９ａ）が形成されていると共に前記パッドの外縁部を覆う補強膜（２９）が配置されていることを特徴とする請求項１３ないし２０のいずれか１つに記載の半導体ウェハ。
22. 前記複数のパッドは、検査機器に備えられたプローブ針と対応する数毎に組（２２ａ）とされ、
    前記組内のパッドは、前記プローブ針の配置形状に対応した形状で配置されていることを特徴とする請求項１２ないし２１のいずれか１つに記載の半導体ウェハ。

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