JP7169132B2 - Semiconductor device manufacturing system, semiconductor device, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing system, semiconductor device, and semiconductor device manufacturing method Download PDF

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Description

本技術は、半導体素子の製造システム、半導体素子、および、半導体素子の製造方法に関する。詳しくは、複数の半導体チップを積層した半導体素子の製造システム、半導体素子、および、半導体素子の製造方法に関する。 The present technology relates to a semiconductor device manufacturing system, a semiconductor device, and a semiconductor device manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a system for manufacturing a semiconductor element in which a plurality of semiconductor chips are stacked, a semiconductor element, and a method for manufacturing a semiconductor element.

従来より、面積の削減を目的として、複数の半導体チップを積層した積層型の半導体素子が様々な電子装置において用いられている。例えば、2つの半導体ウェハのそれぞれに複数の半導体チップを形成し、それらの半導体ウェハを積層する製造システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a stacked semiconductor element in which a plurality of semiconductor chips are stacked has been used in various electronic devices for the purpose of reducing the area. For example, a manufacturing system has been proposed in which a plurality of semiconductor chips are formed on each of two semiconductor wafers and the semiconductor wafers are stacked (see, for example, Patent Document 1).

特開2013-115349号公報JP 2013-115349 A

上述の従来技術では、半導体ウェハの積層により、多数の積層型の半導体素子を効率的に製造することができる。しかしながら、上述の製造システムでは、積層する複数の半導体チップの中に不良品が1つでも存在すると、その半導体素子全体が正常に動作せず、不良品となってしまう。そのため、半導体素子を量産した際の良品の比率である歩留まりを向上させることが難しい。 In the conventional technology described above, a large number of stacked semiconductor devices can be efficiently manufactured by stacking semiconductor wafers. However, in the manufacturing system described above, if even one defective product exists among the plurality of stacked semiconductor chips, the entire semiconductor element does not operate normally and becomes a defective product. Therefore, it is difficult to improve the yield, which is the ratio of non-defective products when semiconductor devices are mass-produced.

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、積層型の半導体素子において、半導体素子の歩留まりを向上させることを目的とする。 The present technology has been developed in view of such circumstances, and aims to improve the yield of semiconductor devices in stacked semiconductor devices.

本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、複数の半導体ウェハのそれぞれに形成された複数の半導体チップのうち所定範囲内の測定値が測定された半導体チップのそれぞれを良品チップとして示す情報を取得する情報取得部と、上記複数の半導体ウェハのうち一対の半導体ウェハの一方の回転前の外周の特定個所から中心への線分と回転後の上記特定個所から上記中心への線分とのなす回転角度のうち、上記一対の半導体ウェハの上記一方を他方に対して回転させて積層した際に重なり合う上記良品チップの個数が最大になる上記回転角度を上記情報に基づいて取得する回転角度取得部と、上記一対の半導体ウェハの上記一方を上記他方に対して上記回転角度だけ回転させて積層する処理を行う積層処理部とを具備する半導体素子の製造システム、および、その製造方法である。これにより、重なり合う良品チップの個数が最大になるという作用をもたらす。 The present technology has been made to solve the above-described problems. an information acquiring unit for acquiring information indicating that each of the semiconductor chips obtained is a non-defective chip; wherein the number of non-defective chips that overlap when one of the pair of semiconductor wafers is rotated with respect to the other and stacked is maximized, A semiconductor device comprising: a rotation angle acquisition unit that acquires a rotation angle based on the information; and a stacking processing unit that stacks one of the pair of semiconductor wafers by rotating the other by the rotation angle with respect to the other. An element manufacturing system and a manufacturing method thereof. This brings about the effect of maximizing the number of overlapping non-defective chips.

また、この第1の側面において、上記半導体チップの形状は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状であり、上記回転角度取得部は、上記所定角度の倍数のいずれかを上記回転角度として求めてもよい。これにより、回転対称性に対応する回転角度により半導体ウェハが回転されるという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the shape of the semiconductor chip is a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis, and the rotation angle obtaining unit obtains any of the multiples of the predetermined angle. You may obtain|require it as the said rotation angle. This provides an effect that the semiconductor wafer is rotated by a rotation angle corresponding to the rotational symmetry.

また、この第1の側面において、上記半導体チップの形状は正方形であり、上記回転角度取得部は、90度の倍数のいずれかを上記回転角度として求めてもよい。これにより、正方形の半導体チップが積層されるという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the shape of the semiconductor chip is square, and the rotation angle obtaining section may obtain any multiple of 90 degrees as the rotation angle. This brings about the effect of stacking square semiconductor chips.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記他方に対応する上記半導体チップには、所定数の端子が形成され、上記一対の半導体ウェハの上記一方には、上記所定角度ごとに上記所定数の端子が形成され、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子の配列は、上記所定軸の周りに上記所定角度だけ回転させても変化しない形状であってもよい。これにより、回転対称性に応じた個数の端子が配列されるという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the semiconductor chip corresponding to the other of the pair of semiconductor wafers is formed with a predetermined number of terminals, and the one of the pair of semiconductor wafers is provided with terminals at intervals of the predetermined angle. The predetermined number of terminals may be formed, and the arrangement of the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers may have a shape that does not change even if the semiconductor wafer is rotated by the predetermined angle about the predetermined axis. This brings about the effect of arranging the number of terminals corresponding to the rotational symmetry.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子は、上記所定角度ごとに異なるグループに属し、上記一対の半導体ウェハの上記一方に対応する上記半導体チップには、上記グループそれぞれの回転対称な位置の上記端子に共通に接続された回路がさらに形成されてもよい。これにより、回転前後で電気的な接続関係が変更されないという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers belong to different groups for each predetermined angle, and the semiconductor chip corresponding to the one of the pair of semiconductor wafers includes: A circuit commonly connected to the terminals at rotationally symmetrical positions of the respective groups may be further formed. This brings about an effect that the electrical connection relationship is not changed before and after rotation.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子の配列は、矩形であってもよい。これにより、矩形の配列の端子が信号線と接続されるという作用をもたらす。 Moreover, in this first aspect, the arrangement of the terminals on the one of the pair of semiconductor wafers may be rectangular. This brings about the effect that the terminals in the rectangular array are connected to the signal lines.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子の配列は、十字形状であってもよい。これにより、十字形状の配列の端子が信号線と接続されるという作用をもたらす。 Moreover, in this first side surface, the terminals on the one of the pair of semiconductor wafers may be arranged in a cross shape. This provides an effect that the terminals arranged in a cross shape are connected to the signal lines.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子の配列は、斜め十字形状であってもよい。これにより、斜め十字形状の配列の端子が信号線と接続されるという作用をもたらす。 Moreover, in this first side surface, the arrangement of the terminals related to the one of the pair of semiconductor wafers may be an oblique cross shape. This brings about the effect that the terminals arranged in the oblique cross shape are connected to the signal lines.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方に係る上記端子の配列は、円形であってもよい。これにより、円形の配列の端子が信号線と接続されるという作用をもたらす。 Moreover, in this first aspect, the arrangement of the terminals on the one of the pair of semiconductor wafers may be circular. This brings about the effect that the terminals arranged in a circle are connected to the signal lines.

また、この第1の側面において、上記一対の半導体ウェハの上記一方の上記特定個所にノッチが形成されてもよい。これにより、ノッチから中心への線分のなす角度で半導体ウェハが回転されるという作用をもたらす。 Also, on the first side surface, a notch may be formed at the specific location of the one of the pair of semiconductor wafers. This has the effect of rotating the semiconductor wafer at the angle formed by the line segment from the notch to the center.

また、この第1の側面において、上記複数の半導体チップの配列は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状であってもよい。これにより、回転対称な形状に半導体チップが配列された半導体ウェハが積層されるという作用をもたらす。 Moreover, in this first aspect, the arrangement of the plurality of semiconductor chips may have a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis. This brings about the effect of stacking semiconductor wafers in which semiconductor chips are arranged in a rotationally symmetrical shape.

また、この第1の側面において、上記複数の半導体チップのいずれかが、上記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に配置されてもよい。これにより、半導体ウェハ当たりの半導体チップの個数が増大するという作用をもたらす。 Moreover, in this first side surface, one of the plurality of semiconductor chips may be arranged at the center of each of the pair of semiconductor wafers. This brings about the effect of increasing the number of semiconductor chips per semiconductor wafer.

また、この第1の側面において、上記複数の半導体チップのそれぞれは、上記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に位置しなくてもよい。これにより、回転した際に全ての半導体チップの位置が変わるという作用をもたらす。 Moreover, in this first aspect, each of the plurality of semiconductor chips need not be positioned at the center of each of the pair of semiconductor wafers. This brings about the effect that the positions of all the semiconductor chips change when they are rotated.

また、この第1の側面において、上記測定値が上記所定範囲内であるか否かを検査して判定結果を出力する検査部と、上記検査結果に基づいて上記情報を生成して保持する外部データベースとをさらに具備してもよい。これにより、外部データベースから良品、不良品に関する情報が取得されるという作用をもたらす。 In the first aspect, an inspection unit that inspects whether the measured value is within the predetermined range and outputs a determination result, and an external unit that generates and holds the information based on the inspection result. A database may further be provided. This brings about the effect of obtaining information on non-defective products and defective products from the external database.

また、本技術の第2の側面は、所定数の端子が配列され、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状の第1半導体チップと、上記第1半導体チップに積層され、上記所定角度ごとに上記所定数の端子が配列された第2半導体チップとを具備する半導体素子である。これにより、半導体ウェハを回転させて積層する製造システムにより半導体素子が製造されるという作用をもたらす。 A second aspect of the present technology includes a first semiconductor chip having a shape that does not change even if a predetermined number of terminals are arranged and rotated by a predetermined angle around a predetermined axis, and is stacked on the first semiconductor chip, and a second semiconductor chip on which the predetermined number of terminals are arranged at every predetermined angle. As a result, a semiconductor element is manufactured by a manufacturing system that rotates and stacks semiconductor wafers.

本技術の実施の形態における製造システムの一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of a manufacturing system in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における上ウェハ製造部および下ウェハ製造部の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example of the upper wafer production|production part in embodiment of this technique, and a lower wafer production|production part. 本技術の実施の形態における良品・不良品情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of non-defective product/defective product information in embodiment of this technique. 本技術の実施の形態における積層ウェハ製造部の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example of the lamination wafer manufacturing part in embodiment of this technique. 本技術の実施の形態における検査前後の上ウェハの平面図の一例である。It is an example of a top view of an upper wafer before and after inspection in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における検査前後の下ウェハの平面図の一例である。It is an example of a top view of a lower wafer before and after inspection in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における回転角度が0度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。It is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 0 degrees in the embodiment of the present technology. 本技術の実施の形態における回転角度が90度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。It is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 90 degrees in the embodiment of the present technology. 本技術の実施の形態における回転角度が180度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。It is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 180 degrees in the embodiment of the present technology. 本技術の実施の形態における回転角度が270度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。It is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 270 degrees in the embodiment of the present technology. 本技術の実施の形態における半導体素子の積層構造の一例を示す図である。It is a figure showing an example of lamination structure of a semiconductor element in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における上チップの平面図の一例である。It is an example of a top view of an upper chip in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における下チップの平面図の一例である。It is an example of a top view of a lower chip in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態におけるパッドの配列を変更した下チップの平面図の一例である。It is an example of the top view of the lower chip|tip which changed the arrangement|sequence of the pad in embodiment of this technique. 本技術の実施の形態における製造システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of operation of a manufacturing system in an embodiment of this art. 本技術の実施の形態における回転角度算出処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing rotation angle calculation processing according to the embodiment of the present technology; 本技術の実施の形態の変形例における上ウェハの平面図の一例である。It is an example of a top view of an upper wafer in a modification of an embodiment of this art.

以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.実施の形態(下チップを回転させて積層する例)
2.変形例
Hereinafter, a form for carrying out the present technology (hereinafter referred to as an embodiment) will be described. Explanation will be given in the following order.
1. Embodiment (example of stacking by rotating the lower chip)
2. Modification

<1.第1の実施の形態>
[製造システムの構成例]
図1は、本技術の実施の形態における製造システムの一構成例を示すブロック図である。この製造システムは、積層型の半導体素子を製造するシステムであり、上ウェハ製造部110、下ウェハ製造部120、外部データベース130および積層ウェハ製造部200を備える。
<1. First Embodiment>
[Configuration example of manufacturing system]
FIG. 1 is a block diagram showing one configuration example of a manufacturing system according to an embodiment of the present technology. This manufacturing system is a system for manufacturing stacked semiconductor devices, and includes an upper wafer manufacturing section 110 , a lower wafer manufacturing section 120 , an external database 130 and a stacked wafer manufacturing section 200 .

製造システムが製造する半導体素子は、複数(例えば、2つ)の半導体チップを積層したものであり、それらの半導体チップの一方を以下、「上チップ」と称し、他方を「下チップ」と称する。また、上チップと下チップとは、互いに異なる半導体ウェハ上に形成される。上チップが形成される半導体ウェハを以下、「上ウェハ」と称し、下チップが形成される半導体ウェハを「下ウェハ」と称する。 A semiconductor device manufactured by a manufacturing system is a stack of a plurality of (for example, two) semiconductor chips, one of which is hereinafter referred to as an "upper chip" and the other as a "lower chip". . Also, the upper chip and the lower chip are formed on different semiconductor wafers. A semiconductor wafer on which upper chips are formed is hereinafter referred to as an "upper wafer", and a semiconductor wafer on which lower chips are formed is hereinafter referred to as a "lower wafer".

上ウェハ製造部110は、上ウェハを製造するものである。この上ウェハ製造部110は、複数の上チップを形成した半導体ウェハを上ウェハとして製造し、上ウェハを製造するたびにウェハ識別情報を付与する。また、上ウェハ製造部110は、上チップごとに物理的および電気的特性を測定する。物理的な特性は、例えば、半導体チップの配線層などの層厚、配線の幅や、格子欠陥の密度である。また、電気的な特性は、例えば、半導体チップに形成される回路の電流値、電圧値や周波数特性である。 The upper wafer manufacturing section 110 manufactures upper wafers. The upper wafer manufacturing unit 110 manufactures a semiconductor wafer on which a plurality of upper chips are formed as an upper wafer, and assigns wafer identification information each time an upper wafer is manufactured. Also, the upper wafer manufacturing unit 110 measures the physical and electrical characteristics of each upper chip. The physical properties are, for example, the layer thickness of the wiring layer of the semiconductor chip, the width of the wiring, and the density of lattice defects. The electrical characteristics are, for example, the current value, voltage value and frequency characteristics of the circuit formed on the semiconductor chip.

そして、上ウェハ製造部110は、物理的および電気的な特性の測定値が、そのチップが正常に動作するための所定範囲内であるか否かを上チップごとに検査する。測定値が所定範囲外である場合には、その上チップは不良品であると判断され、所定範囲内である場合には、良品であると判断される。以下、不良品の半導体チップを「不良チップ」と称し、良品の半導体チップを「良品チップ」と称する。上ウェハ製造部110は、検査結果を外部データベース130に送信する。また、上ウェハ製造部110は、製造した上ウェハを積層ウェハ製造部200に供給する。 Then, the upper wafer manufacturing unit 110 inspects each upper chip whether the measured values of the physical and electrical characteristics are within a predetermined range for the chip to operate normally. If the measured value is outside the predetermined range, then the chip is determined to be defective, and if it is within the predetermined range, the chip is determined to be good. Hereinafter, a defective semiconductor chip will be referred to as a "defective chip", and a non-defective semiconductor chip will be referred to as a "non-defective chip". Upper wafer manufacturing unit 110 transmits the inspection results to external database 130 . Further, the upper wafer manufacturing section 110 supplies the manufactured upper wafer to the laminated wafer manufacturing section 200 .

下ウェハ製造部120は、下ウェハを製造するものである。この下ウェハ製造部120は、複数の下チップを形成した半導体ウェハを下ウェハとして製造し、下ウェハを製造するたびにウェハ識別情報を付与する。また、下ウェハ製造部120は、下チップごとに物理的および電気的特性を測定し、その測定値が所定範囲内であるか否かを上チップごとに検査して検査結果を外部データベース130に送信する。また、下ウェハ製造部120は、製造した下ウェハを積層ウェハ製造部200に供給する。 The lower wafer manufacturing section 120 manufactures a lower wafer. The lower wafer manufacturing unit 120 manufactures a semiconductor wafer on which a plurality of lower chips are formed as a lower wafer, and assigns wafer identification information each time a lower wafer is manufactured. In addition, the lower wafer manufacturing unit 120 measures the physical and electrical characteristics of each lower chip, inspects each upper chip to see if the measured values are within a predetermined range, and stores the inspection results in the external database 130. Send. Further, the lower wafer manufacturing section 120 supplies the manufactured lower wafer to the laminated wafer manufacturing section 200 .

外部データベース130は、上ウェハおよび下ウェハの検査結果に基づいて、上チップおよび下チップのそれぞれについて、そのチップが不良チップおよび良品チップのいずれであるかを示す良品・不良品情報を生成して保持するものである。 The external database 130 generates non-defective product/defective product information indicating whether the chip is a defective chip or a non-defective chip for each of the upper chip and the lower chip based on the inspection results of the upper wafer and the lower wafer. to hold.

積層ウェハ製造部200は、上ウェハと下ウェハとを積層するものである。この積層ウェハ製造部200は、上ウェハおよび下ウェハのそれぞれの良品・不良品情報を外部データベース130から取得する。そして、積層ウェハ製造部200は、それらの情報に基づいて、上ウェハおよび下ウェハの一方(例えば、上ウェハ)に対して他方(例えば、下ウェハ)を回転させて積層し、ウェハ積層体として後段の製造装置に供給する。このウェハ積層体における、積層された上チップおよび下チップは、積層型の1つの半導体素子として機能する。 The laminated wafer production unit 200 laminates an upper wafer and a lower wafer. This laminated wafer manufacturing unit 200 acquires non-defective product/defective product information for each of the upper wafer and the lower wafer from the external database 130 . Then, based on the information, the laminated wafer production unit 200 rotates and laminates one of the upper wafer and the lower wafer (for example, the upper wafer) with respect to the other (for example, the lower wafer) to form a wafer laminated body. Supplied to subsequent manufacturing equipment. The stacked upper chip and lower chip in this wafer stack function as one stacked semiconductor element.

なお、積層ウェハ製造部200は、上ウェハに対して下ウェハを回転させているが、逆に下ウェハに対して上ウェハを回転させることもできる。また、上ウェハおよび下ウェハは、特許請求の範囲に記載の複数の半導体ウェハの一例である。 Although the laminated wafer production unit 200 rotates the lower wafer with respect to the upper wafer, it is also possible to rotate the upper wafer with respect to the lower wafer. Also, the upper wafer and the lower wafer are examples of a plurality of semiconductor wafers described in the claims.

図2は、本技術の実施の形態における上ウェハ製造部110および下ウェハ製造部120の一構成例を示すブロック図である。同図におけるaは、上ウェハ製造部110の一構成例を示すブロック図であり、同図におけるbは、下ウェハ製造部120の一構成例を示すブロック図である。上ウェハ製造部110は、欠陥検査部111および電気的検査部112を備える。一方、下ウェハ製造部120は、欠陥検査部121および電気的検査部122を備える。なお、同図において、上ウェハおよび下ウェハを製造するための各種の製造装置は、省略されている。 FIG. 2 is a block diagram showing one configuration example of the upper wafer production unit 110 and the lower wafer production unit 120 in the embodiment of the present technology. In the figure, a is a block diagram showing a configuration example of the upper wafer manufacturing section 110, and b in the same drawing is a block diagram showing a configuration example of the lower wafer manufacturing section 120. As shown in FIG. Upper wafer manufacturing section 110 includes defect inspection section 111 and electrical inspection section 112 . On the other hand, the lower wafer manufacturing section 120 includes a defect inspection section 121 and an electrical inspection section 122 . In the figure, various manufacturing apparatuses for manufacturing the upper wafer and the lower wafer are omitted.

欠陥検査部111は、上チップのそれぞれの格子欠陥の密度を検査するものである。この欠陥検査部111は、検査結果を外部データベース130に供給する。電気的検査部112は、上チップのそれぞれの電気的特性を検査するものである。この電気的検査部112は、検査結果を外部データベース130に供給する。 The defect inspection unit 111 inspects the density of each lattice defect of the upper chip. This defect inspection unit 111 supplies inspection results to the external database 130 . The electrical inspection section 112 inspects the electrical characteristics of each upper chip. This electrical inspection unit 112 supplies inspection results to the external database 130 .

欠陥検査部121は、下チップのそれぞれの格子欠陥の密度を検査するものである。この欠陥検査部121は、検査結果を外部データベース130に供給する。電気的検査部122は、下チップのそれぞれの電気的特性を検査するものである。この電気的検査部122は、検査結果を外部データベース130に供給する。 The defect inspection unit 121 inspects the density of each lattice defect of the lower chip. This defect inspection unit 121 supplies inspection results to the external database 130 . The electrical inspection section 122 inspects the electrical characteristics of each lower chip. This electrical inspection unit 122 supplies inspection results to the external database 130 .

図3は、本技術の実施の形態における良品・不良品情報の一例を示す図である。この良品・不良品情報は、積層位置、ウェハ識別情報、チップ位置および検査結果を含む。積層位置は、半導体ウェハが積層される際に上側および下側のいずれに位置するかを示す。ウェハ識別情報は、半導体ウェハを識別するための識別情報である。チップ位置は、半導体ウェハ内の半導体チップの位置を示す。検査結果は、物理的および電気的な特性の検査結果を示す。例えば、上ウェハ製造部110が、上側のウェハ識別情報「W01」の上ウェハにおいてチップ位置「L01」の上チップを検査し、全ての測定値が正常な範囲内であった場合を考える。この場合に外部データベース130は、その上チップの検査結果として、良品チップであることを示す「Pass」を生成して保持する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of non-defective product/defective product information according to the embodiment of the present technology. This non-defective product/defective product information includes stacking positions, wafer identification information, chip positions, and inspection results. The stacking position indicates whether the semiconductor wafer is positioned on the upper side or the lower side when stacked. Wafer identification information is identification information for identifying a semiconductor wafer. The chip position indicates the position of the semiconductor chip within the semiconductor wafer. The test result indicates the test result of the physical and electrical properties. For example, consider a case where the upper wafer manufacturing unit 110 inspects the upper chip at the chip position "L01" on the upper wafer with the upper wafer identification information "W01" and all measured values are within the normal range. In this case, the external database 130 generates and holds "Pass" indicating that the chip is a non-defective chip as the inspection result of the upper chip.

また、上ウェハ製造部110が、上側のウェハ識別情報「W01」の上ウェハにおいてチップ位置「L02」の上チップを検査し、いずれかの測定値が正常な範囲外であった場合を考える。この場合に外部データベース130は、その上チップの検査結果として、不良チップであることを示す「Fail」を生成して保持する。 Also, consider a case where the upper wafer manufacturing unit 110 inspects the upper chip at the chip position "L02" on the upper wafer with the upper wafer identification information "W01" and any of the measured values is out of the normal range. In this case, the external database 130 generates and stores "Fail" indicating that the chip is defective as the result of inspection of the upper chip.

[積層ウェハ製造部の構成例]
図4は、本技術の実施の形態における積層ウェハ製造部200の一構成例を示すブロック図である。この積層ウェハ製造部200は、上ウェハセット部211、下ウェハセット部212および取り出しアーム部220を備える。また、積層ウェハ製造部200は、良品・不良品情報取得部230、回転角度取得部240、積層処理部250、搬送アーム部260、積層前処理部270および積層ウェハ払い出し部280を備える。
[Configuration example of laminated wafer manufacturing department]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the laminated wafer production unit 200 according to the embodiment of the present technology. This laminated wafer manufacturing section 200 includes an upper wafer setting section 211 , a lower wafer setting section 212 and a pick-up arm section 220 . The laminated wafer production unit 200 also includes a non-defective/defective product information acquisition unit 230 , a rotation angle acquisition unit 240 , a lamination processing unit 250 , a transfer arm unit 260 , a pre-lamination processing unit 270 and a laminated wafer delivery unit 280 .

上ウェハセット部211は、上ウェハ製造部110からの上ウェハを取り出しアーム部220にセットするものである。下ウェハセット部212は、下ウェハ製造部120からの下ウェハを取り出しアーム部220にセットするものである。 The upper wafer setting section 211 sets the upper wafer from the upper wafer manufacturing section 110 on the take-out arm section 220 . The lower wafer setting section 212 sets the lower wafer from the lower wafer manufacturing section 120 on the take-out arm section 220 .

取り出しアーム部220は、上ウェハおよび下ウェハを、セットされた位置から取り出して、搬送アーム部260に供給するものである。搬送アーム部260は、自身の一端から他端へ上ウェハおよび下ウェハを搬送するものである。 The take-out arm section 220 takes out the upper wafer and the lower wafer from the set positions and supplies them to the transfer arm section 260 . The transfer arm part 260 transfers the upper wafer and the lower wafer from one end of itself to the other end.

良品・不良品情報取得部230は、良品・不良品情報を外部データベース130から取得するものである。この良品・不良品情報取得部230は、上ウェハおよび下ウェハを搬送アーム部260から一時的に取り出し、それらのウェハのウェハ識別情報を読み取る。ウェハ識別情報は、例えば、上ウェハ製造部110および下ウェハ製造部120により半導体ウェハの所定位置に記載される。良品・不良品情報取得部230は、読み取ったウェハ識別情報に対応する良品・不良品情報内のチップ位置および検査結果を外部データベース130に問い合わせ、その情報を受信する。そして、良品・不良品情報取得部230は、取得した情報を回転角度取得部240に供給し、上ウェハおよび下ウェハを搬送アーム部260に戻す。なお、良品・不良品情報取得部230は、特許請求の範囲に記載の情報取得部の一例である。 The non-defective/defective product information acquisition unit 230 acquires non-defective/defective product information from the external database 130 . This non-defective product/defective product information acquisition unit 230 temporarily takes out the upper wafer and the lower wafer from the transfer arm unit 260 and reads the wafer identification information of those wafers. For example, the wafer identification information is written at a predetermined position on the semiconductor wafer by the upper wafer manufacturing section 110 and the lower wafer manufacturing section 120 . The non-defective/defective product information acquisition unit 230 inquires of the external database 130 about the chip positions and inspection results in the non-defective/defective product information corresponding to the read wafer identification information, and receives the information. The non-defective/defective product information acquisition unit 230 then supplies the acquired information to the rotation angle acquisition unit 240 and returns the upper wafer and the lower wafer to the transfer arm unit 260 . The non-defective product/defective product information acquisition unit 230 is an example of the information acquisition unit described in the claims.

積層前処理部270は、上ウェハおよび下ウェハに対し、洗浄などの所定の積層前処理を実行するものである。この積層前処理部270は、良品・不良品情報の取得後に上ウェハおよび下ウェハを搬送アーム部260から取り出し、それらについて積層前処理を実行する。処理後に積層前処理部270は、上ウェハおよび下ウェハを搬送アーム部260に戻す。 The pre-stacking processing unit 270 performs predetermined pre-stacking processing such as cleaning on the upper wafer and the lower wafer. The pre-stacking processing unit 270 takes out the upper wafer and the lower wafer from the transfer arm unit 260 after obtaining the non-defective/defective product information, and performs pre-stacking processing on them. After processing, the pre-stacking processing section 270 returns the upper wafer and the lower wafer to the transfer arm section 260 .

回転角度取得部240は、上ウェハに対して下ウェハを回転させた際に重なり合う良品チップの個数が最大になる回転角度を良品・不良品情報に基づいて取得するものである。ここで、下ウェハの回転角度として、回転前の下ウェハの外周の特定個所から中心への線分と、回転後のその特定個所から中心への線分とのなす角度が用いられる。回転角度取得部240は、取得した回転角度を積層処理部250に供給する。 The rotation angle acquisition unit 240 acquires the rotation angle that maximizes the number of non-defective chips that overlap when the lower wafer is rotated with respect to the upper wafer, based on the non-defective/defective product information. Here, as the rotation angle of the lower wafer, an angle formed by a line segment from a specific point on the periphery of the lower wafer before rotation to the center and a line segment from the specific point to the center after rotation is used. The rotation angle acquisition unit 240 supplies the acquired rotation angle to the layering processing unit 250 .

積層処理部250は、取得された回転角度だけ上ウェハに対して下ウェハを回転させて、それらのウェハを積層するものである。この積層処理部250は、積層前処理後の上ウェハおよび下ウェハを搬送アーム部260から取り出し、下ウェハを回転させて積層する。そして、積層処理部250は、積層後のウェハ積層体を搬送アーム部260に戻す。 The stacking processing unit 250 rotates the lower wafer with respect to the upper wafer by the obtained rotation angle and stacks the wafers. The stacking processing unit 250 takes out the upper wafer and the lower wafer after the stacking pretreatment from the transfer arm unit 260, rotates the lower wafer, and stacks them. Then, the stacking processing section 250 returns the stacked wafer stack to the transfer arm section 260 .

積層ウェハ払い出し部280は、ウェハ積層体を搬送アーム部260から外部へ払い出すものである。 The stacked wafer unloading unit 280 unloads the wafer stack from the transfer arm unit 260 to the outside.

図5は、本技術の実施の形態における検査前後の上ウェハ510の平面図の一例である。同図におけるaは、欠陥検査前の上ウェハ510の平面図の一例である。同図におけるbは、欠陥検査後の上ウェハ510の平面図の一例であり、同図におけるcは、電気的検査後の上ウェハ510の平面図の一例である。 FIG. 5 is an example of plan views of the upper wafer 510 before and after inspection in the embodiment of the present technology. In FIG. 4, a is an example of a plan view of the upper wafer 510 before defect inspection. b in the figure is an example of a plan view of the upper wafer 510 after the defect inspection, and c in the figure is an example of a plan view of the upper wafer 510 after the electrical inspection.

上ウェハ510の形状は、円形であり、その外周の特定個所に切欠きがノッチ512として形成される。また、上ウェハ510には、複数の上チップ511が形成される。これらの上チップ511の配列は、上ウェハ510の中心軸の周りに、所定角度だけ回転させても変化しない形状である。このように、所定角度だけ回転させても形状が変化しない特性は、回転対称性と呼ばれる。360/n(nは、整数)度だけ回転させても変化しない回転対称性は、n回対称と呼ばれる。例えば、正方形は、90度回転させても同じ形状であり、4回対称である。また、長方形は、180度回転させても同じ形状であり、2回対称である。 The shape of the upper wafer 510 is circular, and notches 512 are formed at specific locations on the outer circumference. A plurality of upper chips 511 are formed on the upper wafer 510 . The arrangement of these upper chips 511 has a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around the center axis of the upper wafer 510 . Such a characteristic that the shape does not change even if it is rotated by a predetermined angle is called rotational symmetry. A rotational symmetry that does not change when rotated by 360/n (n is an integer) degrees is called n-fold symmetry. For example, a square has the same shape when rotated 90 degrees and has 4-fold symmetry. Also, a rectangle has the same shape even if it is rotated by 180 degrees, and has 2-fold symmetry.

また、上チップ511の個々の形状も配列と同様にn回対称である。例えば、上チップ511の配列と、個々の形状との両方は、90度回転させても同じ形状の4回対称である。4回対称の上チップ511として、例えば、正方形のチップが用いられる。また、上チップ511の配列の形状を4回対称にするために、例えば、i行×j列(i、jは整数)で、その中心が上ウェハ510の中心に位置するように配置した際に、上ウェハ510内に位置しないチップ(4隅など)を削減した配列が用いられる。以下、半導体チップの位置を座標(i、j)により表す。 Also, the shape of each of the upper chips 511 is n-fold symmetrical as well as the arrangement. For example, both the arrangement of the upper chip 511 and the shape of the individual pieces have four-fold symmetry of the same shape even when rotated by 90 degrees. For example, a square chip is used as the upper chip 511 with four-fold symmetry. Further, in order to make the shape of the array of the upper chips 511 four-fold symmetrical, for example, when they are arranged in rows of i and columns of j (i and j are integers) so that the center is positioned at the center of the upper wafer 510 . In addition, an arrangement is used in which the chips (four corners, etc.) that are not located in the upper wafer 510 are eliminated. Below, the position of the semiconductor chip is represented by coordinates (i, j).

また、複数の上チップ511は、それぞれのチップが、上ウェハ510の中心に位置しないように配列される。例えば、iおよびjは偶数に設定される。このような配列により、90度回転させた際に、下チップの全ての位置を変えることができる。 Also, the plurality of upper chips 511 are arranged such that none of the chips is positioned at the center of the upper wafer 510 . For example, i and j are set to even numbers. Such an arrangement allows all positions of the lower chip to be changed when rotated 90 degrees.

上ウェハ製造部110は、欠陥検査を行い、(1、2)の位置において測定値が正常な範囲外であったものとする。この場合には、(1、2)の位置の上チップ511が不良チップであり、それ以外が良品チップである旨を示す良品・不良品情報が外部データベース130内に保持される。同図におけるbの斜線部分は、欠陥検査終了時の不良チップを示す。 It is assumed that the upper wafer manufacturing section 110 performs a defect inspection and that the measured value at the position (1, 2) is out of the normal range. In this case, the external database 130 holds non-defective/defective product information indicating that the upper chip 511 at the position (1, 2) is a defective chip and the other chips are non-defective chips. The hatched portion of b in FIG. 10 indicates a defective chip at the end of the defect inspection.

そして、上ウェハ製造部110は、電気的検査を行い、(2、2)の位置において測定値が正常な範囲外であったものとする。この場合には、良品・不良品情報において、(2、2)の位置の上チップ511に対応する検査結果が、不良チップである旨を示す情報に更新される。同図におけるcの斜線部分は、電気的検査終了時の不良チップを示す。 Then, the upper wafer manufacturing unit 110 performs an electrical inspection, and assumes that the measured value at the position (2, 2) is out of the normal range. In this case, in the non-defective/defective product information, the inspection result corresponding to the upper chip 511 at the position (2, 2) is updated to information indicating that it is a defective chip. A hatched portion c in the figure indicates a defective chip at the end of the electrical test.

図6は、本技術の実施の形態における検査前後の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるaは、欠陥検査前の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるbは、欠陥検査後の下ウェハ520の平面図の一例であり、同図におけるcは、電気的検査後の下ウェハ520の平面図の一例である。 FIG. 6 is an example of a plan view of the lower wafer 520 before and after inspection in the embodiment of the present technology. In the figure, a is an example of a plan view of the lower wafer 520 before defect inspection. b in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 after the defect inspection, and c in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 after the electrical inspection.

下ウェハ520の形状およびサイズは、上ウェハ510と同一である。下ウェハ520の外周にも切欠きがノッチ522として形成される。また、下ウェハ520には、複数の下チップ521が形成される。これらの下チップ521の形状、サイズおよび配列は、上チップ511と同様である。また、上ウェハ510のノッチ512と下ウェハ520のノッチ522とのそれぞれは、初期状態において回転させずに積層した際に重なり合う個所に位置するものとする。 The lower wafer 520 has the same shape and size as the upper wafer 510 . A notch 522 is also formed in the outer circumference of the lower wafer 520 . A plurality of lower chips 521 are formed on the lower wafer 520 . The shape, size and arrangement of these lower chips 521 are similar to those of the upper chips 511 . Also, the notch 512 of the upper wafer 510 and the notch 522 of the lower wafer 520 are assumed to be positioned at overlapping positions when the wafers are stacked without being rotated in the initial state.

下ウェハ製造部120は、欠陥検査を行い、(3、1)の位置において測定値が正常な範囲外であったものとする。同図におけるbの斜線部分は、欠陥検査終了時の不良チップを示す。そして、下ウェハ製造部120は、電気的検査を行い、(3、2)の位置において測定値が正常な範囲外であったものとする。同図におけるcの斜線部分は、電気的検査終了時の不良チップを示す。 Assume that the lower wafer manufacturing unit 120 performs a defect inspection and that the measured value at the position (3, 1) is out of the normal range. The hatched portion of b in FIG. 10 indicates a defective chip at the end of the defect inspection. Then, the lower wafer manufacturing unit 120 conducts an electrical test, and assumes that the measured value at the position (3, 2) is out of the normal range. A hatched portion c in the figure indicates a defective chip at the end of the electrical test.

図5および図6に例示した不良チップの位置に基づいて、回転角度取得部240は、上ウェハに対して下ウェハを回転させた際に互いに重なり合う良品チップの個数が最大になる回転角度を求める。この回転角度は、回転前の下ウェハの外周の特定個所(ノッチなど)から中心への線分と、回転後のその特定個所(ノッチなど)から中心への線分とのなす角度である。回転角度の候補は、半導体チップの形状がn回対称の場合、360/n度の倍数である。例えば、半導体チップの形状が4回対称(正方形など)である場合、90度の倍数である、0度、90度、180度および270度が回転角度の候補となる。 Based on the positions of the defective chips illustrated in FIGS. 5 and 6, the rotation angle obtaining unit 240 obtains the rotation angle that maximizes the number of non-defective chips that overlap each other when the lower wafer is rotated with respect to the upper wafer. . This rotation angle is the angle formed by a line segment extending from a specific location (such as a notch) on the outer periphery of the lower wafer before rotation to the center and a line segment extending from that specific location (such as a notch) to the center after rotation. Candidates for the rotation angle are multiples of 360/n degrees when the shape of the semiconductor chip is n-fold symmetrical. For example, if the shape of the semiconductor chip is 4-fold symmetrical (square, etc.), 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees, which are multiples of 90 degrees, are candidate rotation angles.

回転角度取得部240は、それぞれの候補の角度ごとに、その角度で回転させた際に、互いに重なり合う良品チップの個数を求める。不良チップの位置は、様々な要因により、半導体ウェハごとに同一とは限らず、ばらつきが生じる。このため、回転角度ごとに、重なり合う良品チップの個数が異なることがある。前述したように積層型の半導体素子では、積層する複数の半導体チップのそれぞれが協同して動作するため、それらのうち1つ以上に不良品があると、半導体素子全体が正常に動作しなくなる。したがって、不良チップと重なる良品チップの個数が多いほど、積層後において不良品の比率が高くなり、良品の比率である歩留まりが低下する。逆に、他の良品チップと重なる良品チップの個数が多いほど、不良品の比率が低下し、歩留まりが向上する。 The rotation angle obtaining unit 240 obtains, for each candidate angle, the number of non-defective chips that overlap each other when rotated by that angle. Due to various factors, the position of the defective chip is not always the same for each semiconductor wafer and varies. Therefore, the number of non-defective chips that overlap may differ for each rotation angle. As described above, in a stacked semiconductor device, the plurality of stacked semiconductor chips operate cooperatively, so if one or more of them are defective, the entire semiconductor device will not operate normally. Therefore, the larger the number of non-defective chips overlapping with the defective chips, the higher the ratio of defective products after stacking, and the yield, which is the ratio of non-defective products, decreases. Conversely, the larger the number of non-defective chips overlapping other non-defective chips, the lower the ratio of defective products and the higher the yield.

図7は、本技術の実施の形態における回転角度が0度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。同図におけるaは、上ウェハ510の平面図の一例であり、同図におけるbは、回転角度が0度の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるcは、積層後の半導体素子の平面図の一例である。また、同図における斜線部分は、不良品の半導体チップないし半導体素子を示す。 FIG. 7 is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 0 degrees in the embodiment of the present technology. In the figure, a is an example of a plan view of the upper wafer 510, and b in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 with a rotation angle of 0 degree. c in the same figure is an example of the top view of the semiconductor element after lamination|stacking. In addition, shaded portions in the figure indicate defective semiconductor chips or semiconductor elements.

上ウェハ510の不良チップは、(1、2)および(2、2)の位置であり、下ウェハ520の不良チップは、(3、1)および(3、2)の位置である。0度の回転角度で(すなわち、回転せずに)積層した場合、積層後において、不良品の半導体素子は、(1、2)、(2、2)、(3、1)および(3、2)の位置となる。良品は、12個のうち8個であるため、歩留まりは、8/12となる。なお、この積層後の半導体素子は、実際には製造されず、歩留まりは、回転角度取得部240によってシミュレーションにより求められる。 The bad chips on the top wafer 510 are at locations (1,2) and (2,2), and the bad chips on the bottom wafer 520 are at locations (3,1) and (3,2). When laminated at a rotation angle of 0 degrees (i.e., no rotation), after lamination the defective semiconductor devices are (1,2), (2,2), (3,1) and (3, 2) position. The yield is 8/12 because 8 out of 12 are non-defective. It should be noted that the semiconductor element after this lamination is not actually manufactured, and the yield is obtained by simulation by the rotation angle acquisition unit 240 .

図8は、本技術の実施の形態における回転角度が90度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。同図におけるaは、上ウェハ510の平面図の一例であり、同図におけるbは、回転前の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるcは、90度だけ回転させた下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるdは、積層後の半導体素子の平面図の一例である。また、同図における斜線部分は、不良品の半導体チップないし半導体素子を示す。 FIG. 8 is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 90 degrees in the embodiment of the present technology. In the figure, a is an example of a plan view of the upper wafer 510, and b in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 before rotation. c in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 rotated by 90 degrees. d in the figure is an example of a plan view of the semiconductor element after lamination. In addition, shaded portions in the figure indicate defective semiconductor chips or semiconductor elements.

図8において回転前の上ウェハ510および下ウェハ520のそれぞれにおける不良チップの位置は、図7と同様である。上ウェハ510に対して、下ウェハ520を時計回りに90度回転させた場合、不良チップの(3、1)および(3、2)の座標は、回転行列との積により、(1、2)および(2、2)となる。この回転後の下ウェハ520を上ウェハ510と積層した場合、上側の不良チップ2つが両方とも下側の不良チップと重なり合う。この結果、積層後において、不良品の半導体素子は、(1、2)および(2、2)の位置となる。良品は、12個のうち10個であるため、歩留まりは、10/12となる。 In FIG. 8, the positions of defective chips on each of the upper wafer 510 and the lower wafer 520 before rotation are the same as in FIG. When the lower wafer 520 is rotated 90 degrees clockwise with respect to the upper wafer 510, the coordinates (3, 1) and (3, 2) of the defective chips are obtained by multiplying the rotation matrix with the coordinates of (1, 2 ) and (2,2). When the lower wafer 520 after this rotation is stacked with the upper wafer 510, the two defective chips on the upper side both overlap the defective chips on the lower side. As a result, after lamination, defective semiconductor elements are located at positions (1,2) and (2,2). Since 10 out of 12 are non-defective, the yield is 10/12.

図9は、本技術の実施の形態における回転角度が180度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。同図におけるaは、上ウェハ510の平面図の一例であり、同図におけるbは、回転前の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるcは、180度だけ回転させた下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるdは、積層後の半導体素子の平面図の一例である。また、同図における斜線部分は、不良品の半導体チップないし半導体素子を示す。 FIG. 9 is an example of a plan view of wafers before and after lamination when the rotation angle is 180 degrees in the embodiment of the present technology. In the figure, a is an example of a plan view of the upper wafer 510, and b in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 before rotation. c in the same figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 rotated by 180 degrees. d in the figure is an example of a plan view of the semiconductor element after lamination. In addition, shaded portions in the figure indicate defective semiconductor chips or semiconductor elements.

図9において回転前の上ウェハ510および下ウェハ520のそれぞれにおける不良チップの位置は、図7と同様である。上ウェハ510に対して、下ウェハ520を180度回転させた場合、不良チップの(3、1)および(3、2)の座標は、回転行列との積により、(2、4)および(2、3)となる。この回転後の下ウェハ520を上ウェハ510と積層した場合、上側および下側の不良チップのそれぞれが良品チップと重なり合う。この結果、積層後において、不良品の半導体素子は、(1、2)、(2、2)、(2、4)および(2、3)の位置となる。良品は、12個のうち8個であるため、歩留まりは、8/12となる。なお、この積層後の半導体素子は、実際には製造されず、歩留まりは、回転角度取得部240によってシミュレーションにより求められる。 In FIG. 9, the positions of defective chips in each of the upper wafer 510 and the lower wafer 520 before rotation are the same as in FIG. When the lower wafer 520 is rotated 180 degrees with respect to the upper wafer 510, the coordinates (3, 1) and (3, 2) of the defective chip are obtained by multiplying the rotation matrix with (2, 4) and ( 2, 3). When the lower wafer 520 after this rotation is stacked on the upper wafer 510, the defective chips on the upper and lower sides overlap good chips. As a result, after lamination, defective semiconductor elements are located at positions (1,2), (2,2), (2,4) and (2,3). The yield is 8/12 because 8 out of 12 are non-defective. It should be noted that the semiconductor element after this lamination is not actually manufactured, and the yield is obtained by simulation by the rotation angle acquisition unit 240 .

図10は、本技術の実施の形態における回転角度が270度である場合の積層前後のウェハの平面図の一例である。同図におけるaは、上ウェハ510の平面図の一例であり、同図におけるbは、回転前の下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるcは、270度だけ回転させた下ウェハ520の平面図の一例である。同図におけるdは、積層後の半導体素子の平面図の一例である。また、同図における斜線部分は、不良品の半導体チップないし半導体素子を示す。 FIG. 10 is an example of a plan view of wafers before and after stacking when the rotation angle is 270 degrees in the embodiment of the present technology. In the figure, a is an example of a plan view of the upper wafer 510, and b in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 before rotation. c in the figure is an example of a plan view of the lower wafer 520 rotated by 270 degrees. d in the figure is an example of a plan view of the semiconductor element after lamination. In addition, shaded portions in the figure indicate defective semiconductor chips or semiconductor elements.

図10において回転前の上ウェハ510および下ウェハ520のそれぞれにおける不良チップの位置は、図7と同様である。上ウェハ510に対して、下ウェハ520を時計回りに270度回転させた場合、不良チップの(3、1)および(3、2)の座標は、回転行列との積により、(4、3)および(3、3)となる。この回転後の下ウェハ520を上ウェハ510と積層した場合、上側および下側の不良チップのそれぞれが良品チップと重なり合う。この結果、積層後において、不良品の半導体素子は、(1、2)、(2、2)、(4、3)および(3、3)の位置となる。良品は、12個のうち8個であるため、歩留まりは、8/12となる。なお、この積層後の半導体素子は、実際には製造されず、歩留まりは、回転角度取得部240によってシミュレーションにより求められる。 In FIG. 10, the positions of defective chips in each of the upper wafer 510 and the lower wafer 520 before rotation are the same as in FIG. When the lower wafer 520 is rotated 270 degrees clockwise with respect to the upper wafer 510, the coordinates (3, 1) and (3, 2) of the defective chip are multiplied by the rotation matrix to obtain (4, 3 ) and (3,3). When the lower wafer 520 after this rotation is stacked on the upper wafer 510, the defective chips on the upper and lower sides overlap good chips. As a result, after lamination, defective semiconductor elements are located at positions (1,2), (2,2), (4,3) and (3,3). The yield is 8/12 because 8 out of 12 are non-defective. It should be noted that the semiconductor element after this lamination is not actually manufactured, and the yield is obtained by simulation by the rotation angle acquisition unit 240 .

図7乃至図10に例示したように、回転角度の変更により、不良チップの位置が変化する。このため、重なり合う良品チップの個数が回転角度により変わり、歩留まりも変化する。図7乃至図10より、回転角度が0度、180度および270度のときの歩留まりは8/12であるのに対し、回転角度が90度のときの歩留まりは10/12となる。このため、回転角度取得部240は、歩留まりが最も高くなる回転角度として90度を取得する。そして、後段の積層処理部250は、上ウェハ510に対して下ウェハ520を90度だけ回転し、それらのウェハを積層する。これにより、回転しない場合、すなわち、回転角度が0度の場合と比較して歩留まりを向上させることができる。 As illustrated in FIGS. 7 to 10, changing the rotation angle changes the position of the defective chip. Therefore, the number of non-defective chips that are overlapped changes depending on the rotation angle, and the yield also changes. 7 to 10, the yield is 8/12 when the rotation angles are 0 degrees, 180 degrees and 270 degrees, whereas the yield is 10/12 when the rotation angle is 90 degrees. Therefore, the rotation angle acquisition unit 240 acquires 90 degrees as the rotation angle that maximizes the yield. Then, the subsequent stacking processing section 250 rotates the lower wafer 520 by 90 degrees with respect to the upper wafer 510 and stacks those wafers. As a result, the yield can be improved as compared to the case of no rotation, that is, the case of the rotation angle being 0 degrees.

なお、積層処理部250は、上ウェハ510および下ウェハ520の2枚を積層しているが、3枚以上を積層することもできる。3枚以上を積層する際には、積層処理部250は、3枚のうち2枚を、残りの1枚に対して回転させればよい。また、上チップ511および下チップ521のそれぞれの半導体チップの形状を正方形としているが、回転対称性を有するものであれば、正方形に限定されない。例えば、半導体チップの形状は、2回対称の長方形であってもよい。 Note that the stacking processing unit 250 stacks two wafers, the upper wafer 510 and the lower wafer 520, but it is also possible to stack three or more wafers. When stacking three or more sheets, the stacking processing section 250 may rotate two of the three sheets with respect to the remaining one sheet. Moreover, although the shape of each of the semiconductor chips of the upper chip 511 and the lower chip 521 is square, it is not limited to a square as long as it has rotational symmetry. For example, the shape of the semiconductor chip may be a rectangle with two-fold symmetry.

図11は、本技術の実施の形態における半導体素子の積層構造の一例を示す図である。半導体素子として、例えば、固体撮像素子が製造される。この固体撮像素子は、下チップ521と、その下チップ521に積層された上チップ511とを備える。これらのチップは、ビアなどの接続部を介して電気的に接続される。なお、ビアの他、Cu-Cu接合やバンプ、TCI(ThruChip Interface)などの誘導結合通信技術により接続することもできる。また、製造システムは、積層により固体撮像素子を製造しているが、固体撮像素子以外の半導体素子を積層により製造することもできる。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a laminated structure of a semiconductor element according to an embodiment of the present technology; Solid-state imaging devices, for example, are manufactured as semiconductor devices. This solid-state imaging device has a lower chip 521 and an upper chip 511 stacked on the lower chip 521 . These chips are electrically connected through connections such as vias. In addition to vias, connection can also be made by inductive coupling communication techniques such as Cu--Cu bonding, bumps, and TCI (ThruChip Interface). Moreover, although the manufacturing system manufactures the solid-state imaging device by lamination, it is also possible to manufacture semiconductor devices other than the solid-state imaging device by lamination.

[上チップの構成例]
図12は、本技術の実施の形態における上チップ511の平面図の一例である。この上チップ511には、画素アレイ部310と、m(mは、整数)個のパッド321とが設けられる。画素アレイ部310には、複数の画素311が二次元格子状に配列される。
[Configuration example of upper chip]
FIG. 12 is an example of a plan view of the upper chip 511 according to the embodiment of the present technology. The upper chip 511 is provided with a pixel array section 310 and m (m is an integer) pads 321 . A plurality of pixels 311 are arranged in a two-dimensional grid in the pixel array section 310 .

m個のパッド321のそれぞれは、上チップ511の4辺のいずれかに沿って一列に配列される。これらのパッドは、下チップ521と電気的に接続するための端子として用いられる。なお、パッド321は、特許請求の範囲に記載の「端子」の一例である。 Each of the m pads 321 is arranged in a line along one of the four sides of the upper chip 511 . These pads are used as terminals for electrical connection with the lower chip 521 . Note that the pad 321 is an example of the "terminal" described in the claims.

画素311は、光電変換により、光量に応じた画素信号を生成するものである。この画素311のそれぞれには、複数本の駆動線と、1本の垂直信号線とが配線される。駆動線は、画素311を駆動するための駆動信号が伝送される信号線であり、垂直信号線は、生成された画素信号が伝送される信号線である。これらの信号線は、互いに異なるパッド321に接続される。例えば、座標(0、0)の画素311の駆動線のいずれかが、パッド番号「1」のパッド321(すなわち、端子)に接続される。また、座標(0、1)の画素311の駆動線のいずれかが、パッド番号「2」のパッド321に接続される。座標(0、0)の画素311の他の駆動線および垂直信号線と、座標(0、1)の画素311の他の駆動線および垂直信号線とのそれぞれは、パッド番号「3」以降のパッド321に接続される。 The pixel 311 generates a pixel signal according to the amount of light by photoelectric conversion. A plurality of drive lines and one vertical signal line are wired to each of the pixels 311 . The drive lines are signal lines through which drive signals for driving the pixels 311 are transmitted, and the vertical signal lines are signal lines through which generated pixel signals are transmitted. These signal lines are connected to pads 321 different from each other. For example, one of the drive lines of the pixel 311 with coordinates (0, 0) is connected to the pad 321 (that is, terminal) with pad number "1". Also, one of the drive lines of the pixel 311 with the coordinates (0, 1) is connected to the pad 321 with the pad number "2". The other drive lines and vertical signal lines of the pixel 311 with coordinates (0, 0) and the other drive lines and vertical signal lines of the pixel 311 with coordinates (0, 1) are connected to pad numbers "3" and later. It is connected to pad 321 .

なお、上チップ511は、特許請求の範囲に記載の第1半導体チップの一例である。 Note that the upper chip 511 is an example of the first semiconductor chip described in the claims.

[下チップの構成例]
図13は、本技術の実施の形態における下チップ521の平面図の一例である。この下チップ521には、回路配置部330が配置される。また、半導体チップの形状をn回対称として、回路配置部330の周囲には、360/n度(例えば、90度)ごとに、m個のパッド322が配置される。半導体チップが4回対称の正方形である場合には、合計で4×m個のパッド322が配置される。また、半導体チップが2回対称の長方形である場合には、合計で2×m個のパッド322が配置される。回路配置部330には、例えば、駆動回路331、制御回路332、信号処理回路333およびDAC(Digital to Analog Converter)334が配置される。
[Configuration example of lower chip]
FIG. 13 is an example of a plan view of the lower chip 521 according to the embodiment of the present technology. A circuit arrangement portion 330 is arranged in the lower chip 521 . Further, the shape of the semiconductor chip is assumed to be n-fold symmetrical, and m pads 322 are arranged at intervals of 360/n degrees (for example, 90 degrees) around the circuit arrangement portion 330 . If the semiconductor chip is a square with four-fold symmetry, a total of 4×m pads 322 are arranged. If the semiconductor chip is a rectangle with two-fold symmetry, a total of 2×m pads 322 are arranged. A drive circuit 331 , a control circuit 332 , a signal processing circuit 333 and a DAC (Digital to Analog Converter) 334 are arranged in the circuit arrangement section 330 , for example.

駆動回路331は、画素311のそれぞれを駆動するものである。信号処理回路333は、画素311のそれぞれからの画素信号を処理するものである。例えば、アナログの画素信号とランプ信号との比較結果が反転するまでの時間に亘って計数を行うことによりデジタル信号を生成するAD変換処理が実行される。 The drive circuit 331 drives each pixel 311 . The signal processing circuit 333 processes pixel signals from each of the pixels 311 . For example, AD conversion processing is executed to generate a digital signal by counting the time until the comparison result between the analog pixel signal and the ramp signal is inverted.

DAC334は、DA変換によりランプ信号を生成して信号処理回路333に供給するものである。制御回路332は、駆動回路331、信号処理回路333およびDAC334を制御するものである。 The DAC 334 generates a ramp signal by DA conversion and supplies it to the signal processing circuit 333 . The control circuit 332 controls the drive circuit 331 , the signal processing circuit 333 and the DAC 334 .

また、パッド322のそれぞれは、360/n度ごとに、異なるグループに属する。半導体チップが4回対称の正方形である場合には、4×m個のパッド322は、それぞれがm個からなる4個のグループに分割される。4個のグループのそれぞれは、下チップ521の互いに異なる辺に沿って配列され、それらの配列の形状は、正方形となる。また、それぞれのグループにおいて相対位置が同一(言い換えれば、回転対称な位置)のパッド322には、同一のパッド番号が割り当てられる。このため、あるグループ内の特定のパッド番号(「1」など)のパッドを360/n度(90度など)の単位で回転させると、別のグループ内の同じパッド番号(「1」など)のパッドと重なることとなる。 Also, each of the pads 322 belongs to a different group every 360/n degrees. If the semiconductor chip is a square with four-fold symmetry, the 4×m pads 322 are divided into four groups of m each. Each of the four groups is arranged along different sides of the lower chip 521, and has a square shape. Also, the same pad number is assigned to the pads 322 having the same relative position (in other words, rotationally symmetrical positions) in each group. Therefore, rotating a pad with a specific pad number (such as "1") in one group by 360/n degrees (such as 90 degrees) rotates the same pad number (such as "1") in another group. pad.

駆動回路331は、グループのそれぞれにおいて相対位置が同一(例えば、パッド番号が「1」)のパッド322に共通に接続される。グループが4個である場合、パッド番号が同一の4個のパッド322に駆動回路331が共通に接続される。駆動回路331は、それらのパッド322を介して、対応する画素311を駆動する。同様に、信号処理回路333も、グループのそれぞれにおいて、パッド番号が同一のパッドに接続され、それらのパッドからの画素信号を処理する。 The drive circuit 331 is commonly connected to the pads 322 having the same relative position (for example, pad number "1") in each group. When there are four groups, the drive circuit 331 is commonly connected to four pads 322 having the same pad number. The drive circuits 331 drive the corresponding pixels 311 through their pads 322 . Similarly, the signal processing circuit 333 is also connected to pads having the same pad number in each group, and processes pixel signals from these pads.

同図に例示したように90度ごとにm個のパッドを下チップ521に配置することにより、90度単位で下チップ521を回転させた際に、4個のグループのいずれかのパッド322を、上チップ511の対応する位置のパッド321と接続することができる。例えば、上チップ511のパッド番号「1」のパッドは、下チップ521内の4個のグループのいずれかのパッド番号「1」のパッドと接続される。これにより、上チップ511内の回路と、下チップ521内の回路との電気的な接続関係は、回転前後で変更されることが無い。したがって、下チップ521の回転によって電気的な接続関係が変更されて正常に動作しなくなることを防止することができる。 By arranging m pads on the lower chip 521 every 90 degrees as illustrated in FIG. , can be connected to pads 321 at corresponding positions on the upper chip 511 . For example, the pad number “1” of the upper chip 511 is connected to the pad number “1” of any one of the four groups in the lower chip 521 . As a result, the electrical connection relationship between the circuits in the upper chip 511 and the circuits in the lower chip 521 is not changed before and after rotation. Therefore, it is possible to prevent the electrical connection from being changed due to the rotation of the lower chip 521, thereby preventing normal operation.

なお、下チップ521は、特許請求の範囲に記載の第2半導体チップの一例である。また、下チップ521のパッド322を正方形に配列しているが、パッド322の配列の形状は、n回対称(4回対称など)であれば、正方形に限定されない。例えば、図14におけるaに例示するように、十字形状であってもよいし、同図におけるbに例示するように斜め十字形状であってもよい。また、同図におけるcに例示するように円形であってもよい。 Note that the lower chip 521 is an example of the second semiconductor chip described in the claims. Also, although the pads 322 of the lower chip 521 are arranged in a square shape, the shape of the arrangement of the pads 322 is not limited to a square as long as it is n-fold symmetrical (eg, 4-fold symmetrical). For example, it may be a cross shape as illustrated in a in FIG. 14, or an oblique cross shape as illustrated in b in the same figure. Moreover, it may be circular as illustrated in c in the figure.

図15は、本技術の実施の形態における製造システムの動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、積層型の半導体素子の製造が指示されたときに開始される。 FIG. 15 is a flow chart showing an example of the operation of the manufacturing system according to the embodiment of the present technology. This operation is started, for example, when manufacturing a laminated semiconductor device is instructed.

製造システム内の上ウェハ製造部110は、上ウェハ510を1ロット分、製造して上ウェハロットとして積層ウェハ製造部200にセットする(ステップS901)。また、下ウェハ製造部120は、下ウェハ520を1ロット分、製造して下ウェハロットとして積層ウェハ製造部200にセットする(ステップS902)。 The upper wafer manufacturing unit 110 in the manufacturing system manufactures one lot of the upper wafer 510 and sets it as an upper wafer lot in the laminated wafer manufacturing unit 200 (step S901). Further, the lower wafer manufacturing section 120 manufactures one lot of the lower wafers 520 and sets them as a lower wafer lot in the laminated wafer manufacturing section 200 (step S902).

そして、積層ウェハ製造部200は、適切な回転角度を算出するための回転角度算出処理を実行し(ステップS910)、積層前処理を行う(ステップS903)。 Then, the laminated wafer manufacturing section 200 executes rotation angle calculation processing for calculating an appropriate rotation angle (step S910), and performs lamination preprocessing (step S903).

積層ウェハ製造部200は、算出した回転角度が0度より大きいか否かを判断する(ステップS904)。回転角度が0度より大きい場合(ステップS904:Yes)、積層ウェハ製造部200は、上ウェハに対して下ウェハを、算出した回転角度だけ回転させる(ステップS905)。回転角度が0度である場合(ステップS904:No)、または、ステップS905の後に積層ウェハ製造部200は、下ウェハの位置を測定し(ステップS906)、積層時に位置がずれないように、下ウェハの位置合わせを行う(ステップS907)。 The laminated wafer manufacturing unit 200 determines whether or not the calculated rotation angle is greater than 0 degrees (step S904). If the rotation angle is greater than 0 degrees (step S904: Yes), the laminated wafer manufacturing unit 200 rotates the lower wafer with respect to the upper wafer by the calculated rotation angle (step S905). If the rotation angle is 0 degrees (step S904: No), or after step S905, the laminated wafer production unit 200 measures the position of the lower wafer (step S906), The wafer is aligned (step S907).

続いて積層ウェハ製造部200は、位置合わせ後の下ウェハに上ウェハを積層し(ステップS908)、ウェハ積層体の払い出しを行う(ステップS909)。ステップS909の後に、製造システムは、積層ウェハを製造するための動作を終了する。 Subsequently, the laminated wafer production unit 200 laminates the upper wafer on the lower wafer after alignment (step S908), and delivers the wafer laminated body (step S909). After step S909, the manufacturing system ends the operation for manufacturing stacked wafers.

図16は、本技術の実施の形態における回転角度算出処理を示すフローチャートである。積層ウェハ製造部200は、外部データベース130から、上ウェハおよび下ウェハのそれぞれの良品・不良品情報を取得する(ステップS911)。そして、積層ウェハ製造部200は、その良品・不良品情報に基づいて、積層した際に重なり合う良品チップの個数が最大となる回転角度を算出する(ステップS912)。ステップS912の後に積層ウェハ製造部200は、回転角度算出処理を終了する。 FIG. 16 is a flowchart showing rotation angle calculation processing according to the embodiment of the present technology. The laminated wafer production unit 200 acquires non-defective/defective product information for each of the upper wafer and the lower wafer from the external database 130 (step S911). Then, based on the non-defective/defective product information, the laminated wafer manufacturing unit 200 calculates the rotation angle that maximizes the number of non-defective chips that overlap when stacked (step S912). After step S912, the laminated wafer manufacturing section 200 ends the rotation angle calculation process.

なお、上側のロットと下側のロットとの組合せは、固定としてもよいし、良品・不良品情報に基づいて製造開始時と異なる組合わせに変更してもよい。後者の場合、図4の積層ウェハ製造部200に上下のウェハがセットされる前に、積層ウェハ製造部200は、外部データベース130から良品・不良品情報を取得する。そして、積層ウェハ製造部200は、取得済の良品・不良品情報に基づいて製造前に図16の回転角度算出処理などを実行し、全てのリソースから最適の上下のロットの組合せと、最適の上下ウェハの組合せとを求める。そして、それらの組合わせにより、積層型半導体素子の製造が開始される。これにより、歩留まりをさらに改善することができる。 The combination of the lot on the upper side and the lot on the lower side may be fixed, or may be changed to a combination different from that at the start of manufacturing based on the non-defective product/defective product information. In the latter case, before the upper and lower wafers are set in the laminated wafer manufacturing section 200 of FIG. Then, the laminated wafer manufacturing section 200 executes the rotation angle calculation processing shown in FIG. A combination of upper and lower wafers is obtained. Then, by combining them, manufacturing of the stacked semiconductor device is started. Thereby, the yield can be further improved.

このように、本技術の第1の実施の形態によれば、重なり合う良品チップの個数が最大となる回転角度だけ、上ウェハに対して下ウェハを回転させて積層するため、重なり合う良品チップの個数を最大にして歩留まりを向上させることができる。 As described above, according to the first embodiment of the present technology, since the lower wafer is rotated with respect to the upper wafer by a rotation angle that maximizes the number of overlapping non-defective chips, the number of overlapping non-defective chips is increased. can be maximized to improve yield.

<2.変形例>
上述の実施の形態では、半導体ウェハの中心に半導体チップが位置しないように、複数の半導体チップを配列していたが、この配列方法では、半導体ウェハ当たりの半導体チップの個数を十分に多くすることができないおそれがある。この実施の形態の変形例の製造システムは、いずれかの半導体チップが半導体ウェハの中心に位置する配列により、半導体ウェハ当たりの半導体チップ数を増大させる点において実施の形態と異なる。
<2. Variation>
In the above-described embodiments, a plurality of semiconductor chips are arranged so that the semiconductor chips are not positioned in the center of the semiconductor wafer. may not be possible. The manufacturing system of the modification of this embodiment differs from the embodiment in that the number of semiconductor chips per semiconductor wafer is increased by arranging one of the semiconductor chips at the center of the semiconductor wafer.

図17におけるaは、本技術の実施の形態の変形例における上ウェハ510の平面図の一例である。この実施の形態の変形例の上ウェハ510は、その中心に、いずれかの上チップ511が位置するように、複数の上チップ511が配列される点において実施の形態と異なる。例えば、半導体チップの行数iおよび列数jを奇数にすれば、上ウェハ510の中心に、いずれかの上チップ511を配置することができる。このような配列により、実施の形態と比較して、上ウェハ510当たりの上チップ511の個数を増大することができる。 FIG. 17a is an example of a plan view of the upper wafer 510 in the modified example of the embodiment of the present technology. The upper wafer 510 of the modification of this embodiment differs from the embodiment in that a plurality of upper chips 511 are arranged such that any one of the upper chips 511 is positioned at the center. For example, if the row number i and the column number j of the semiconductor chips are odd numbers, one of the upper chips 511 can be placed in the center of the upper wafer 510 . With such an arrangement, the number of upper chips 511 per upper wafer 510 can be increased compared to the embodiment.

例えば、半導体ウェハの直径を「6」とし、半導体チップを一辺が「1」の正方形とし、説明を簡易にするために隣りと間を空けずに二次元格子状に半導体チップを配列する場合を考える。行数および列数を実施の形態と同様に偶数とすると、同図におけるbに例示するように、最大で4行×4列の16個の半導体チップを配列することができる。一方、行数および列数を実施の形態の変形例と同様に奇数とすると、同図におけるcに例示するように最大で21個の半導体チップを配列することができる。 For example, assume that the diameter of the semiconductor wafer is "6", the semiconductor chips are squares each side of which is "1", and the semiconductor chips are arranged in a two-dimensional grid with no space between them for the sake of simplicity of explanation. think. If the numbers of rows and columns are even numbers as in the embodiment, a maximum of 16 semiconductor chips of 4 rows×4 columns can be arranged as illustrated in b in FIG. On the other hand, if the numbers of rows and columns are odd numbers as in the modified example of the embodiment, a maximum of 21 semiconductor chips can be arranged as illustrated in c in FIG.

なお、下ウェハ520における下チップ521の配列も、上チップ511と同様である。 The arrangement of the lower chips 521 on the lower wafer 520 is also the same as that of the upper chips 511 .

このように、本技術の実施の形態の変形例によれば、いずれかの半導体チップが半導体ウェハの中心に位置するように、複数の半導体チップを配列したため、半導体ウェハ当たりの半導体チップの個数を増大することができる。 As described above, according to the modification of the embodiment of the present technology, since a plurality of semiconductor chips are arranged such that one of the semiconductor chips is positioned at the center of the semiconductor wafer, the number of semiconductor chips per semiconductor wafer can be reduced. can be increased.

なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。 In addition, the above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the matters specifying the invention in the scope of claims have corresponding relationships. Similarly, the matters specifying the invention in the scope of claims and the matters in the embodiments of the present technology with the same names have corresponding relationships. However, the present technology is not limited to the embodiments, and can be embodied by various modifications to the embodiments without departing from the scope of the present technology.

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in this specification are only examples and are not limited, and other effects may be provided.

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)複数の半導体ウェハのそれぞれに形成された複数の半導体チップのうち所定範囲内の測定値が測定された半導体チップのそれぞれを良品チップとして示す情報を取得する情報取得部と、
前記複数の半導体ウェハのうち一対の半導体ウェハの一方の回転前の外周の特定個所から中心への線分と回転後の前記特定個所から前記中心への線分とのなす回転角度のうち、前記一対の半導体ウェハの前記一方を他方に対して回転させて積層した際に重なり合う前記良品チップの個数が最大になる前記回転角度を前記情報に基づいて取得する回転角度取得部と、
前記一対の半導体ウェハの前記一方を前記他方に対して前記回転角度だけ回転させて積層する処理を行う積層処理部と
を具備する半導体素子の製造システム。
(2)前記半導体チップの形状は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状であり、
前記回転角度取得部は、前記所定角度の倍数のいずれかを前記回転角度として求める
前記(1)記載の製造システム。
(3)前記半導体チップの形状は正方形であり、
前記回転角度取得部は、90度の倍数のいずれかを前記回転角度として求める
前記(2)記載の製造システム。
(4)前記一対の半導体ウェハの前記他方に対応する前記半導体チップには、所定数の端子が形成され、
前記一対の半導体ウェハの前記一方には、前記所定角度ごとに前記所定数の端子が形成され、
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、前記所定軸の周りに前記所定角度だけ回転させても変化しない形状である
前記(2)または(3)に記載の製造システム。
(5)前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子は、前記所定角度ごとに異なるグループに属し、
前記一対の半導体ウェハの前記一方に対応する前記半導体チップには、前記グループそれぞれの回転対称な位置の前記端子に共通に接続された回路がさらに形成される
請求項4記載の製造システム。
前記(4)記載の製造システム。
(6)前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、矩形である
前記(4)または(5)に記載の製造システム。
(7)前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、十字形状である
前記(4)または(5)に記載の製造システム。
(8)前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、斜め十字形状である
前記(4)または(5)に記載の製造システム。
(9)前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、円形である
前記(4)または(5)に記載の製造システム。
(10)前記一対の半導体ウェハの前記一方の前記特定個所にノッチが形成される
前記(1)から(9)のいずれかに記載の製造システム。
(11)前記複数の半導体チップの配列は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状である
前記(1)から(10)のいずれかに記載の製造システム。
(12)前記複数の半導体チップのいずれかが、前記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に配置される
前記(11)記載の製造システム。
(13)前記複数の半導体チップのそれぞれは、前記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に位置しない
前記(11)記載の製造システム。
(14)前記測定値が前記所定範囲内であるか否かを検査して判定結果を出力する検査部と、
前記検査結果に基づいて前記情報を生成して保持する外部データベースと
をさらに具備する
前記(1)から(13)のいずれかに記載の製造システム。
(15)所定数の端子が配列され、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状の第1半導体チップと、
前記第1半導体チップに積層され、前記所定角度ごとに前記所定数の端子が配列された第2半導体チップと
を具備する半導体素子。
(16)複数の半導体ウェハのそれぞれに形成された複数の半導体チップのうち所定範囲内の測定値が測定された半導体チップのそれぞれを良品チップとして示す情報を取得する情報取得手順と、
前記複数の半導体ウェハのうち一対の半導体ウェハの一方の回転前の外周の特定個所から中心への線分と回転後の前記特定個所から前記中心への線分とのなす回転角度のうち、前記一対の半導体ウェハの前記一方を他方に対して回転させて積層した際に重なり合う前記良品チップの個数が最大になる前記回転角度を前記情報に基づいて取得する回転角度取得手順と、
前記一対の半導体ウェハの前記一方を前記他方に対して前記回転角度だけ回転させて積層する処理を行う積層処理手順と
を具備する半導体素子の製造方法。
Note that the present technology can also have the following configuration.
(1) an information acquiring unit that acquires information indicating, as a non-defective chip, each of a plurality of semiconductor chips formed on each of a plurality of semiconductor wafers and for which a measurement value within a predetermined range is measured;
Among the rotation angles formed by a line segment from a specific point on the periphery of one of the plurality of semiconductor wafers to the center before rotation and a line segment from the specific point to the center after rotation, the a rotation angle acquisition unit configured to acquire, based on the information, the rotation angle at which the number of non-defective chips that overlap when one of the pair of semiconductor wafers is rotated with respect to the other and stacked is maximized;
A semiconductor device manufacturing system, comprising: a stacking processing unit that stacks one of the pair of semiconductor wafers by rotating the other by the rotation angle.
(2) the shape of the semiconductor chip is a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis;
The manufacturing system according to (1), wherein the rotation angle obtaining unit obtains one of the multiples of the predetermined angle as the rotation angle.
(3) the semiconductor chip has a square shape;
The manufacturing system according to (2), wherein the rotation angle obtaining unit obtains any multiple of 90 degrees as the rotation angle.
(4) a predetermined number of terminals are formed on the semiconductor chip corresponding to the other of the pair of semiconductor wafers;
said one of said pair of semiconductor wafers is provided with said predetermined number of terminals at said predetermined angle;
The manufacturing system according to (2) or (3), wherein the arrangement of the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers has a shape that does not change even if it is rotated by the predetermined angle around the predetermined axis.
(5) the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers belong to different groups for each of the predetermined angles;
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein said semiconductor chip corresponding to said one of said pair of semiconductor wafers is further formed with a circuit commonly connected to said terminals at rotationally symmetrical positions of each of said groups.
The manufacturing system according to (4) above.
(6) The manufacturing system according to (4) or (5), wherein the arrangement of the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers is rectangular.
(7) The manufacturing system according to (4) or (5), wherein the terminals on the one of the pair of semiconductor wafers are arranged in a cross shape.
(8) The manufacturing system according to (4) or (5), wherein the terminals on the one of the pair of semiconductor wafers are arranged in an oblique cross shape.
(9) The manufacturing system according to (4) or (5), wherein the arrangement of the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers is circular.
(10) The manufacturing system according to any one of (1) to (9), wherein a notch is formed at the specific location of the one of the pair of semiconductor wafers.
(11) The manufacturing system according to any one of (1) to (10), wherein the arrangement of the plurality of semiconductor chips has a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis.
(12) The manufacturing system according to (11), wherein one of the plurality of semiconductor chips is arranged at the center of each of the pair of semiconductor wafers.
(13) The manufacturing system according to (11), wherein each of the plurality of semiconductor chips is not positioned at the center of each of the pair of semiconductor wafers.
(14) an inspection unit that inspects whether the measured value is within the predetermined range and outputs a determination result;
The manufacturing system according to any one of (1) to (13), further comprising an external database that generates and holds the information based on the inspection results.
(15) a first semiconductor chip in which a predetermined number of terminals are arranged and whose shape does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis;
and a second semiconductor chip stacked on the first semiconductor chip and having the predetermined number of terminals arranged at the predetermined angle.
(16) an information acquisition procedure for acquiring information indicating, as non-defective chips, each of a plurality of semiconductor chips formed on each of a plurality of semiconductor wafers, for which a measurement value within a predetermined range has been measured;
Of the rotation angles formed by a line segment from a specific point on the periphery of one of the plurality of semiconductor wafers to the center before rotation and a line segment from the specific point to the center after rotation, the a rotation angle acquiring step for acquiring the rotation angle at which the number of the non-defective chips that overlap when the one of the pair of semiconductor wafers is rotated with respect to the other and stacked is maximized based on the information;
and a lamination processing procedure for laminating the one of the pair of semiconductor wafers by rotating the other by the rotation angle.

110 上ウェハ製造部
111、121 欠陥検査部
112、122 電気的検査部
120 下ウェハ製造部
130 外部データベース
200 積層ウェハ製造部
211 上ウェハセット部
212 下ウェハセット部
220 取り出しアーム部
230 良品・不良品情報取得部
240 回転角度取得部
250 積層処理部
260 搬送アーム部
270 積層前処理部
280 積層ウェハ払い出し部
310 画素アレイ部
311 画素
321、322 パッド
330 回路配置部
331 駆動回路
332 制御回路
333 信号処理回路
334 DAC
510 上ウェハ
511 上チップ
512、522 ノッチ
520 下ウェハ
521 下チップ
110 upper wafer production unit 111, 121 defect inspection unit 112, 122 electrical inspection unit 120 lower wafer production unit 130 external database 200 laminated wafer production unit 211 upper wafer setting unit 212 lower wafer setting unit 220 take-out arm unit 230 non-defective product/defective product Information Acquisition Unit 240 Rotation Angle Acquisition Unit 250 Lamination Processing Unit 260 Transfer Arm Unit 270 Lamination Pretreatment Unit 280 Laminated Wafer Dispensing Unit 310 Pixel Array Unit 311 Pixels 321, 322 Pads 330 Circuit Layout Unit 331 Drive Circuit 332 Control Circuit 333 Signal Processing Circuit 334 DACs
510 upper wafer 511 upper chip 512, 522 notch 520 lower wafer 521 lower chip

Claims (15)

複数の半導体ウェハのそれぞれに形成された複数の半導体チップのうち所定範囲内の測定値が測定された半導体チップのそれぞれを良品チップとして示す情報を取得する情報取得部と、
前記複数の半導体ウェハのうち一対の半導体ウェハの一方の回転前の外周の特定個所から中心への線分と回転後の前記特定個所から前記中心への線分とのなす回転角度のうち、前記一対の半導体ウェハの前記一方を他方に対して回転させて積層した際に重なり合う前記良品チップの個数が最大になる前記回転角度を前記情報に基づいて取得する回転角度取得部と、
前記一対の半導体ウェハの前記一方を前記他方に対して前記回転角度だけ回転させて積層する処理を行う積層処理部と
を具備する半導体素子の製造システム。
an information acquisition unit configured to acquire information indicating, as a non-defective chip, each of a plurality of semiconductor chips formed on each of a plurality of semiconductor wafers, for which a measurement value within a predetermined range has been measured;
Among the rotation angles formed by a line segment from a specific point on the periphery of one of the plurality of semiconductor wafers to the center before rotation and a line segment from the specific point to the center after rotation, the a rotation angle acquisition unit configured to acquire, based on the information, the rotation angle at which the number of non-defective chips that overlap when one of the pair of semiconductor wafers is rotated with respect to the other and stacked is maximized;
A semiconductor device manufacturing system, comprising: a stacking processing unit that stacks one of the pair of semiconductor wafers by rotating the other by the rotation angle.
前記半導体チップの形状は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状であり、
前記回転角度取得部は、前記所定角度の倍数のいずれかを前記回転角度として求める
請求項1記載の製造システム。
the shape of the semiconductor chip is a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis;
2. The manufacturing system according to claim 1, wherein the rotation angle obtaining unit obtains one of multiples of the predetermined angle as the rotation angle.
前記半導体チップの形状は正方形であり、
前記回転角度取得部は、90度の倍数のいずれかを前記回転角度として求める
請求項2記載の製造システム。
The semiconductor chip has a square shape,
3. The manufacturing system according to claim 2, wherein the rotation angle obtaining unit obtains one of multiples of 90 degrees as the rotation angle.
前記一対の半導体ウェハの前記他方に対応する前記半導体チップには、所定数の端子が形成され、
前記一対の半導体ウェハの前記一方には、前記所定角度ごとに前記所定数の端子が形成され、
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、前記所定軸の周りに前記所定角度だけ回転させても変化しない形状である
請求項2記載の製造システム。
a predetermined number of terminals are formed on the semiconductor chip corresponding to the other of the pair of semiconductor wafers;
said one of said pair of semiconductor wafers is provided with said predetermined number of terminals at said predetermined angle;
3. The manufacturing system according to claim 2, wherein the arrangement of said terminals associated with said one of said pair of semiconductor wafers has a shape that does not change even if it is rotated by said predetermined angle around said predetermined axis.
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子は、前記所定角度ごとに異なるグループに属し、
前記一対の半導体ウェハの前記一方に対応する前記半導体チップには、前記グループそれぞれの回転対称な位置の前記端子に共通に接続された回路がさらに形成される
請求項4記載の製造システム。
the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers belong to different groups for each predetermined angle;
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein said semiconductor chip corresponding to said one of said pair of semiconductor wafers is further formed with a circuit commonly connected to said terminals at rotationally symmetrical positions of each of said groups.
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、矩形である
請求項4記載の製造システム。
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein the arrangement of said terminals associated with said one of said pair of semiconductor wafers is rectangular.
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、十字形状である
請求項4記載の製造システム。
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein the arrangement of the terminals associated with the one of the pair of semiconductor wafers is cross-shaped.
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、斜め十字形状である
請求項4記載の製造システム。
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein the arrangement of said terminals associated with said one of said pair of semiconductor wafers is an oblique cross.
前記一対の半導体ウェハの前記一方に係る前記端子の配列は、円形である
請求項4記載の製造システム。
5. The manufacturing system according to claim 4, wherein the arrangement of said terminals associated with said one of said pair of semiconductor wafers is circular.
前記一対の半導体ウェハの前記一方の前記特定個所にノッチが形成される
請求項1記載の製造システム。
2. The manufacturing system according to claim 1, wherein a notch is formed at said specific location on said one of said pair of semiconductor wafers.
前記複数の半導体チップの配列は、所定軸の周りに所定角度だけ回転させても変化しない形状である
請求項1記載の製造システム。
2. The manufacturing system according to claim 1, wherein the arrangement of the plurality of semiconductor chips has a shape that does not change even if it is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis.
前記複数の半導体チップのいずれかが、前記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に配置される
請求項11記載の製造システム。
12. The manufacturing system according to claim 11, wherein one of said plurality of semiconductor chips is arranged at the center of each of said pair of semiconductor wafers.
前記複数の半導体チップのそれぞれは、前記一対の半導体ウェハのそれぞれの中心に位置しない
請求項11記載の製造システム。
12. The manufacturing system according to claim 11, wherein each of said plurality of semiconductor chips is not located at each center of said pair of semiconductor wafers.
前記測定値が前記所定範囲内であるか否かを検査して検査結果を出力する検査部と、
前記検査結果に基づいて前記情報を生成して保持する外部データベースと
をさらに具備する
請求項1記載の製造システム。
an inspection unit that inspects whether the measured value is within the predetermined range and outputs an inspection result;
2. The manufacturing system according to claim 1, further comprising an external database that generates and holds said information based on said inspection results.
複数の半導体ウェハのそれぞれに形成された複数の半導体チップのうち所定範囲内の測定値が測定された半導体チップのそれぞれを良品チップとして示す情報を取得する情報取得手順と、
前記複数の半導体ウェハのうち一対の半導体ウェハの一方の回転前の外周の特定個所から中心への線分と回転後の前記特定個所から前記中心への線分とのなす回転角度のうち、前記一対の半導体ウェハの前記一方を他方に対して回転させて積層した際に重なり合う前記良品チップの個数が最大になる前記回転角度を前記情報に基づいて取得する回転角度取得手順と、
前記一対の半導体ウェハの前記一方を前記他方に対して前記回転角度だけ回転させて積層する処理を行う積層処理手順と
を具備する半導体素子の製造方法。
an information acquisition procedure for acquiring information indicating, as non-defective chips, each of a plurality of semiconductor chips formed on each of a plurality of semiconductor wafers, for which a measurement value within a predetermined range has been measured;
Among the rotation angles formed by a line segment from a specific point on the periphery of one of the plurality of semiconductor wafers to the center before rotation and a line segment from the specific point to the center after rotation, the a rotation angle acquisition procedure for acquiring the rotation angle at which the number of the non-defective chips that overlap when the one of the pair of semiconductor wafers is rotated with respect to the other and stacked is maximized based on the information;
and a lamination processing procedure for laminating the one of the pair of semiconductor wafers by rotating the other by the rotation angle.
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