(57)【要約】      （修正有）【課題】分割後チップのウエハ上の位置識別方法の提供。【解決手段】ウエハ上に個々に分割することを予定した複数の分割前チップを備え、分割前チップが、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有し、第１パターンの部材と第２パターンの部材とが、半導体素子としての機能を生じる部材であり、第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択し、複数の分割前チップの内、原点ショット４によって形成した１つの分割前チップを原点チップとし、原点チップの任意の点の間隔を基本間隔とし、原点チップ以外の分割前チップの任意の点の間隔が、基本間隔から所定距離ずれた個別間隔を有しており、基本間隔と個別間隔を個々の分割前チップの位置情報とし、識別対象の分割後チップ中の任意の点の間隔を測定し、得られた値を、位置情報と照合することにより、分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ上に複数の分割前チップを備え、前記複数の分割前チップを個々に分割することにより分割後チップとし、個々の分割後チップの前記ウエハ上の位置を識別するに際して、
前記分割前チップが、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有し、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材とが、前記半導体素子としての機能を生じる部材であり、
第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択し、
複数の分割前チップの内、１つの分割前チップを原点チップとし、
前記原点チップの任意の点の間隔を基本間隔とし、
前記原点チップ以外の分割前チップの前記任意の点の間隔が、前記基本間隔から所定距離ずれた個別間隔を有しており、
前記基本間隔と個別間隔を個々の分割前チップの位置情報とし、
識別対象の分割後チップ中の前記任意の点の間隔を測定し、得られた値を、前記位置情報と照合することにより、前記分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定することを特徴とする半導体装置の識別方法。
【請求項２】
前記分割前チップが平面視で長方形の外形を有し、
前記長方形の外形の一辺に平行な方向をＸ方向、前記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と規定すると、前記基本間隔と個別間隔とが、Ｘ方向及びＹ方向に沿う成分に分割され、前記位置情報が、前記基本間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分から、前記個別間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分のずれ量である請求項１に記載の半導体装置の識別方法。
【請求項３】
前記第１パターンの部材が、分割後チップに配線を接続するための長方形のパッドであり、前記第２パターンの部材が、前記パッド上に形成される長方形のパッド開口窓であり、前記任意の点が、長方形のパッドと長方形のパッド開口窓の１つの角である請求項１又は２に記載の半導体装置の識別方法。
【請求項４】
前記分割前チップが、所定距離のずれを視認するための目盛を備え、前記分割後チップが、前記分割前チップの目盛をそのまま有し、かつその目盛を視認することで、前記分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定する請求項２又は３に記載の半導体装置の識別方法。
【請求項５】
前記複数の分割前チップが、同一の前記任意の点の間隔を有する複数の分割前チップからなるチップ群に分けられ、前記チップ群中の個々の分割前チップが、位置情報を示すパターンをそれぞれ備えている請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置の識別方法。
【請求項６】
ウエハ上に複数の分割前チップを備え、
前記分割前チップが、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有し、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材とが、前記半導体素子としての機能を生じる部材であり、
第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択し、
複数の分割前チップの内、１つの分割前チップを原点チップとし、
前記原点チップの任意の点の間隔を基本間隔とし、
前記原点チップ以外の分割前チップの前記任意の点の間隔が、前記基本間隔から所定距離ずれた個別間隔を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記分割前チップが平面視で長方形の外形を有し、
前記長方形の外形の一辺に平行な方向をＸ方向、前記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と規定すると、前記基本間隔と個別間隔とが、Ｘ方向及びＹ方向に沿う成分に分割され、前記位置情報が、前記基本間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分から、前記個別間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分のずれ量である請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１パターンの部材が、分割後チップに配線を接続するための長方形のパッドであり、前記第２パターンの部材が、前記パッド上に形成される長方形のパッド開口窓であり、前記任意の点が、長方形のパッドと長方形のパッド開口窓の１つの角である請求項６又は７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記分割前チップが、所定距離のずれを視認するための目盛を備え、前記分割後チップが、前記分割前チップの目盛をそのまま有する請求項７又は８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記複数の分割前チップが、同一の前記任意の点の間隔を有する複数の分割前チップからなるチップ群に分けられ、前記チップ群中の個々の分割前チップが、位置情報を示すパターンをそれぞれ備えている請求項６〜９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記分割前チップの第１パターンの部材と第２パターンの部材が、同一のフォトマスクを使用するレジスト膜の露光工程及び現像工程、これら工程から得られたレジストマスクを用いるエッチング工程を経ることで形成され、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材が、分割前チップ毎に、異なる露光工程により得られたレジストマスクから形成され、
前記露光工程は、前記基本間隔と個別間隔が得られるように行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記露光工程が、ステップアンドリピート露光法により行われる請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記分割前チップが平面視で長方形の外形を有し、
前記長方形の外形の一辺に平行な方向をＸ方向、前記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と規定すると、前記基本間隔と個別間隔とが、Ｘ方向及びＹ方向に沿う成分に分割され、前記位置情報が、前記基本間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分から、前記個別間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分のずれ量であり、
前記Ｘ方向及びＹ方向に沿う成分のずれ量が、前記露光工程に使用される露光装置を構成しウエハが載置されるステージを前記Ｘ方向及びＹ方向に移動させることにより得られる請求項１１又は１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１パターンの部材が、分割後チップに配線を接続するための長方形のパッドであり、前記第２パターンの部材が、前記パッド上に形成される長方形のパッド開口窓であり、前記任意の点が、長方形のパッドと長方形のパッド開口窓の１つの角である請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記分割前チップが、所定距離のずれを視認するための目盛を備え、前記分割後チップが、前記分割前チップの目盛をそのまま有し、前記フォトマスクが、前記目盛を形成するためのパターンを備える請求項１３又は１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記複数の分割前チップが、同一の前記任意の点の間隔を有する複数の分割前チップからなるチップ群に分けられ、前記チップ群中の個々の分割前チップが、位置情報を示すパターンをそれぞれ備え、前記フォトマスクが、前記位置情報を示すパターンを備える請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、その製造方法及びその識別方法に関する。更に詳しくは、本発明は、ウエハから分割されたチップが、ウエハ上のどの位置に存在下したかを識別できるようにした半導体装置、その製造方法及びその識別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ上に半導体素子を備えたチップを製造する場合、１枚のウエハ上に複数個のチップを形成する方法が取られている。複数のチップを形成したウエハは、チップ毎に分割される。分割されたチップは、ワイヤボンディング、樹脂封止等の工程を経て、電子基板（配線基板）に搭載されることで、電子機器や家電製品等の製品に組み込まれる。本明細書では、分割前のウエハ上のチップを分割前チップ、ウエハから分割した後のチップを分割後チップと称する。
【０００３】
上記製品の組み立て工程中、製品が市場に流通した後等に、分割後チップ中の半導体素子の不良が原因で不具合が生じることがある。この場合、その不良の原因を特定し、原因の解決法を半導体装置の製造工程へフィードバックをすることが必要とされる。このフィードバックには、不良のある分割後チップの製造ロット、ウエハ種、ウエハ上の位置等の情報の入手が重要となる。
【０００４】
上記情報は、個々の分割後チップ又はそのパッケージ上に、印刷やレーザーによる刻印により識別ナンバーとして入れることが可能である。しかし、最近の小型化が進んだ分割後チップ上又はそのパッケージ上に記載できる情報量には限度がある。そのため、分割後チップがウエハ上のどの位置にあったかの情報までは記載できなかった。分割後チップ中の半導体素子がメモリ機能を備えているのであれば、そのメモリ機能を利用して上記情報を電気的に書き込むことが可能である。しかし、液晶パネルコントロール用デバイスやロジックデバイスにはメモリ機能がないため、情報の書き込みはできない。
【０００５】
メモリ機能のない分割後チップでも、ウエハ上のどの位置にあったかの情報を記載可能な方法として、例えば特開平３−７８２２４号公報（特許文献１）に示される方法が知られている。この方法では、分割前チップ中のあるパターンを転写するのに用いるフォトマスクに分割後チップの形成位置を区別するパターンも入れることにより、位置情報を記載可能としている。この方法では、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、フォトマスクに形成された上記パターンが、そのままウエハに転写される１対１の場合にのみ有効である。図中、１は分割前チップ、２はウエハ、１３はフォトマスク、フォトマスク１３中及び個々の分割前チップ１中の数字は位置情報を意味する。
【０００６】
しかしながら、チップの微細化及びウエハの大口径化に伴い、縮小投影露光法により、ステッパーでの露光のイメージを示す概略平面図である図１に示すように、分割前チップ１の任意のパターンに対応するパターンが複数個形成されたフォトマスクを用い、ウエハ２上をステッピングしながら複数回露光（ステップアンドリピート露光）するのが主流となっている。図１中、点線の矢印は、ステッピングの経路を意味する。１回の露光で形成される領域はワンショット３と呼ばれており、最初の露光領域は原点ショット４と呼ばれる。
【０００７】
別の方法として、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す特開２０００−３５７６４号公報（特許文献２）に記載された方法がある。図１０（ａ）には、半導体素子のパターン以外に、位置情報を記載するためのベースとなるパターンを備えたベースパターン形成用フォトマスク１４が示されている。形成されるベースとなるパターン（ベースパターン１６）は、図１０（ｃ）及び（ｄ）に示されており、抵抗素子１７、アルミ配線１８、パッドＡ及びＢからなる。図１０（ｂ）には、ベースパターンに位置情報を記載するための再露光パターンを備えた再露光用フォトマスク１５が示されている。再露光パターンは、図１０（ｃ）及び（ｄ）に参照番号１９で示されている形状を有している。また、再露光パターン１９は、図１０（ｂ）に示すように、１つの分割前チップ部分のみ開口した中央部に形成されている。
【０００８】
この方法では、図１０（ａ）のベースパターン形成用フォトマスク１４を用いて、図１に示すように、ステッピングさせつつ、ウエハ上のフォトレジスト膜を露光することで、半導体素子のパターンとベースパターン１６に対応するパターンをフォトレジスト膜に転写する。その後、現像せずに、図１０（ｂ）の再露光用フォトマスク１５を使用し、再露光パターン１９を露光によりフォトレジスト膜に転写する。このとき先のベースパターンに露光時とＸ方向及びＹ方向のステップピッチを変更することにより、各分割前チップで全て異なる識別パターンがフォトレジスト膜に転写されることとなる。その後、フォトレジスト膜を現像して得られたレジストマスクを使用して配線パターンを形成すると、例えば、ある場所では図１０（ｃ）のようにアルミ配線１本が切断されたパターンを形成でき、別の場所では図１０（ｄ）のようにアルミ配線が３本切断されたパターンを形成できる。そこで、これらのパターンのパッドＡとパッドＢ間の抵抗を測定すれば、各分割後チップで異なる抵抗値となり、分割後チップの位置が識別できる。
【０００９】
また、別の例として、図１１（ａ）〜（ｄ）に示す特開２００１−２７４０６７号公報（特許文献３）に記載された方法がある。この方法では、複数の半導体素子のパターンと共に、図１１（ａ）に示す目盛パターン２０を露光する。次に、目盛パターン２０と、Ｘ方向、Ｙ方向のステップピッチを変えて▽で表される識別用印パターン２１を露光する（図１１（ｂ））。この結果、図１１（ｃ）に示すように、目盛パターン２０と識別用印パターン２１との組み合わせを、ショットごとに異ならせることができる。図１１（ｃ）は、左側から、１番目のショット、２番目のショット、３番目のショットを意味する。同じショット内の分割後チップの位置は、図１１（ｄ）に示すように、素子毎にショット内の位置を示す数字等のパターンを入れることにより、分割後チップのウエハ上の位置を特定できる。
【００１０】
【特許文献１】特開平３−７８２２４号公報
【特許文献１】特開２０００−３５７６４号公報
【特許文献１】特開２００１−２７４０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の方法では、１つのショット内の位置は特定できるが、ステッピングしながら複数回露光する上記方法では、分割後チップのウエハ上の位置特定は不可能である。
特許文献２に記載の方法では、ステッピングしながら複数回露光する方法でも位置情報が記載可能である。しかしながら、この方法では、本来の半導体素子形成のための露光に加え、再露光パターンの露光が必要である。更に、分割前チップ中に、識別用の回路の形成も必要である。
【００１２】
また、特許文献３に記載の方法でも、特許文献２と同様、半導体装置に必要のない識別用パターンの形成工程が必要である。
以上のように、従来の方法はいずれも、フォトマスクとウエハに形成されるパターンが１：１に対応しているか、識別のためのパターンを形成する特別な専用のフォトマスク及び専用の露光工程が必要である。そのため、製造コスト及び製造期間が増加してしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の発明者は、上記した欠点を解決し、分割後チップのウエハ上の位置を、特別な工程の付加なしにできるようにした構造の半導体装置を見出し本発明に至った。
かくして本発明によれば、ウエハ上に複数の分割前チップを備え、前記複数の分割前チップを個々に分割することにより分割後チップとし、個々の分割後チップの前記ウエハ上の位置を識別するに際して、
前記分割前チップが、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有し、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材とが、前記半導体素子としての機能を生じる部材であり、
第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択し、
複数の分割前チップの内、１つの分割前チップを原点チップとし、
前記原点チップの任意の点の間隔を基本間隔とし、
前記原点チップ以外の分割前チップの前記任意の点の間隔が、前記基本間隔から所定距離ずれた個別間隔を有しており、
前記基本間隔と個別間隔を個々の分割前チップの位置情報とし、
識別対象の分割後チップ中の前記任意の点の間隔を測定し、得られた値を、前記位置情報と照合することにより、前記分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定することを特徴とする半導体装置の識別方法が提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、ウエハ上に複数の分割前チップを備え、
前記分割前チップが、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有し、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材とが、前記半導体素子としての機能を生じる部材であり、
第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択し、
複数の分割前チップの内、１つの分割前チップを原点チップとし、
前記原点チップの任意の点の間隔を基本間隔とし、
前記原点チップ以外の分割前チップの前記任意の点の間隔が、前記基本間隔から所定距離ずれた個別間隔を有していることを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１５】
更に、本発明によれば、上記半導体装置の製造方法であって、
前記分割前チップの第１パターンの部材と第２パターンの部材が、同一のフォトマスクを使用するレジスト膜の露光工程及び現像工程、これら工程から得られたレジストマスクを用いるエッチング工程を経ることで形成され、
前記第１パターンの部材と第２パターンの部材が、分割前チップ毎に、異なる露光工程により得られたレジストマスクから形成され、
前記露光工程は、前記基本間隔と個別間隔が得られるように行われることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、半導体素子を構成する所定のパターンを有する第１及び第２の部材を用い、第１の部材のパターンと第２の部材のパターンの形成工程中、露光工程のステップピッチを変えるだけで、ショット毎に両部材の位置が異なるパターンを形成する。これらのパターンの形成により、第１の部材と第２の部材の外形から選択された任意の点（選択点）の間隔がショット毎に異なることになる。この異なる間隔（ずれ量）を予め位置情報として記録しておけば、分割後チップの対応する任意の点（選択点）の間隔を測定することで、特別な工程を増やすことなく、高度な合わせ精度を必要とせず、分割後チップがウエハ上のどの位置で製造されたかを識別できる。そのことにより、市場で発生した不具合の原因を早期に発見し、製造工程にフィードバックすることで不具合を修正でき、その結果、ロスを少なくできる。この識別には、それ専用のパターンを使用する必要がないので、ウエハ上の領域を無駄なく半導体素子の形成に使用できる。
【００１７】
更に、良品である分割後チップの管理が可能となる。また、半導体製造工程を、所望の工程の組で前半と後半に分けた場合、前半工程で起因となる不良を解析することが可能となる。よって、市場での品質改善に向けた、製造工程へのフィードバックがより容易となる。
任意の点（選択点）の間隔をＸ方向とＹ方向の成分に分割し、それぞれの情報を記録すれば、より多くかつより正確な位置情報を得ることができる。
【００１８】
第１の部材と第２の部材が長方形の外形を有し、任意の点（選択点）が長方形の１つの角であることで、より簡便に位置情報を得ることができる。
チップ内にずれ量を視認するための目盛を備えれば、より容易に分割後チップのウエハ上の位置を識別できる。
１ショットで複数のチップを形成する場合、ショット内の位置の識別用の印を形成すれば、より容易に分割後チップのウエハ上の位置を識別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、ウエハ上に複数の分割前チップを備え、複数の分割前チップを個々に分割することにより分割後チップとし、個々の分割後チップのウエハ上の位置を識別する技術に関している。この技術は、縮小投影露光法に適用することが好ましい。具体的には、分割前チップは、第１パターンの部材と第２パターンの部材とを備える半導体素子を有している。また、第１パターンの部材と第２パターンの部材とは、半導体素子としての機能を生じる部材である。
ここで、ウエハ及び半導体素子を構成する材料は限定されない。半導体素子は、その種類も、特に限定されず、トランジスタ（バルクトランジスタ、薄膜トランジスタ等）、メモリ、抵抗、容量、配線等の部材、及びこれら部材の組み合わせが含まれる。
【００２０】
更に、第１パターンの部材と第２パターンの部材は、第１パターンの部材の外形の任意の点と第２パターンの外形の任意の点を選択することができ、合わせ精度が問題なく、相対位置関係が読み取ることができる部材であることが好ましい。そのため、両部材は、上下方向又は左右方向に接して位置してもよく、上下方向又は左右方向に接することなく両部材間に他の部材を介して位置してもよい。更に、チップ上に視認できてもよく、できなくてもよい。視認できない場合は、その部材が視認できるまで、チップを研磨すればよい。
【００２１】
なお、以下の実施の形態では、第１パターンの部材が、分割後チップに配線を接続するためのパッドであり、第２パターンの部材が、パッド上に形成されるパッド開口窓である場合について、本発明を説明しているが、これら部材に限定されない。
パッドとパッド開口窓は、半導体素子ができあがった後で光学顕微鏡等により、相対位置関係が読み取ることができるため、特に好ましい。
分割後チップのウエハ上の位置を特定するために、位置情報が以下の方法により設定される。本発明は、第１及び第２パターンの部材の任意の距離を、複数の分割前チップ同士で意図的に変えることにより、位置情報を得ている。位置情報は、例えば以下の方法により設定される。
【００２２】
まず、複数の分割前チップの内、１つの分割前チップが原点チップとされる。この原点チップの位置は、特に限定されず、ウエハ上のどの位置であってもよい。例えば、原点チップの位置が、露光工程の始点に対応している場合、以下で説明する位置情報の設定が容易となる。また、ウエハの中心に原点チップが位置する場合、第１パターンの部材と第２パターンの部材の位置をずらすことが可能なマージンを広げることができる。第１及び第２パターンの部材は、公知の方法により形成でき、例えば、熱酸化法、ＣＶＤ法(化学的気相成長法）、ＰＶＤ法（物理的気相成長法）等により形成された部材形成用膜を、フォトリソ法により成形することで形成できる。フォトリソ法は、第１及び第２パターンの部材形成用のそれぞれ同一のフォトマスクを使用するレジスト膜の露光工程及び現像工程、これら工程から得られたレジストマスクを用いるエッチング工程からなる。
また、第１パターンの部材と第２パターンの部材は、分割前チップ毎に、異なる露光工程により得られたレジストマスクから形成され、露光工程は、基本間隔と個別間隔が得られるように行われる。
【００２３】
次に、原点チップの第１パターンの部材と第２パターンの部材の外形から選択される任意の点の間隔が基本間隔とされ、原点チップ以外の分割前チップの任意の点の間隔が、基本間隔から所定距離ずれており、個別間隔とされる。得られた基本間隔と個別間隔は個々の分割前チップの位置情報とされる。
ここで、分割前チップが平面視で長方形の外形を有していてもよい。この場合、長方形の外形の一辺に平行な方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と規定することができる。この規定を利用して、基本間隔と個別間隔とを、Ｘ方向及びＹ方向に沿う成分に分割できるので、位置情報を、基本間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分から、個別間隔のＸ方向及びＹ方向に沿う成分のずれ量に換算できる。
【００２４】
例えば、ウエハ上の分割前チップが、Ｘ方向にｎ個、Ｙ方向にｍ個存在し、ｎ＝１及びｍ＝１の分割前チップを原点チップとすると、原点チップの基本間隔のＸ方向及びＹ方向の成分を均等なずれ量で、ずらすことでｎ×ｍの分割前チップの位置情報を個別に付与できる。
また、第１及び第２パターンの部材の形状は、特に限定されず、丸型、楕円型、多角形（長方形、三角形等）、不定形が挙げられる。この内、長方形であれば間隔の設定が容易である。更に、両パターンの部材の形状が長方形の場合、任意の点は、長方形の１つの角とすることができ、より間隔の設定が容易となる。
以上のように位置情報を得ることができる。
【００２５】
位置情報を利用して、次のようにして、分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定できる。即ち、識別対象の分割後チップ中の任意の点の間隔を測定し、得られた値を、位置情報と照合することにより、分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定できる。
ここで、分割前チップが、分割後チップにおいても存在する、所定距離のずれを視認するための目盛を備えていてもよい。目盛を有することで、その目盛を視認するだけで、分割後チップの分割前のウエハ上の位置を特定できる。目盛は、ずれを視認することができさえすればどの位置に形成されていてもよい。例えば、第１のパターンの部材及び／又は第２のパターンの部材と共に形成されていてもよく、これら部材以外の半導体素子を構成する部材と共に形成されていてよい。目盛は、基本間隔を原点として、個別間間隔に対応するピッチが付与されていることが好ましい。また、目盛は、分割前チップ内の半導体素子の存在しない領域に設けることが好ましい。
【００２６】
更に、近年の半導体装置の製造は、ウエハの大型化により、露光工程がステップアンドリピート法であることが多い。この場合、複数の分割前チップが、同一の任意の点の間隔を有する複数の分割前チップからなるチップ群であることがある。分割後チップのチップ群中における位置を特定することが求められる場合、チップ群中の個々の分割前チップに、位置情報を示すパターンをそれぞれ備えさせることが好ましい。また、位置情報を示すパターンは、分割前チップ内の半導体素子の存在しない領域に設けることが好ましい。
【００２７】
次に、図を参照しつつ、本発明をより具体的な実施の形態を用いて詳細に説明する。
実施の形態１
この実施の形態では、第１パターンの部材が、分割後チップに配線を接続するための長方形のパッドであり、第２パターンの部材が、パッド上に形成される長方形のパッド開口窓である。更に、基本間隔と個別間隔を規定するために選択される任意の点は、長方形のパッドと長方形のパッド開口窓の１つの角である。
【００２８】
まず、パッドとパッド開口窓を含む半導体素子の製造方法を、概略断面図である図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
予め、図２（ａ）に示すように、素子や配線層の構成要素２２を形成したウエハ全面に、最上層の配線形成用のメタル層（例えばアルミ合金層）２３を形成する。メタル層２３には、配線２４とパッド５とをフォトリソ法により同時に形成する（図２（ｂ））。パッド５を含む分割前チップの平面形状を図３に示す。図３では配線２４の平面形状は省略されている。図３の分割前チップは、平面視で長方形の外形を有している。この実施の形態では、分割前チップの長方形の外形の一辺に平行な方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と規定している。
【００２９】
その後、図２（ｃ）に示すように、シリコン窒化膜、又はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜からなる保護膜２５をウエハ全面に形成する。保護膜２５は、半導体素子を電気的に絶縁し、かつ半導体素子への外部からの水分等の浸入を防ぐ役割を果たす。
更に、保護膜２５上にフォトレジストを塗布してレジスト層を得、レジスト層にパッド開口窓を形成するためのパターンを露光及び現像により形成してレジストマスクを得る。得られたレジストマスクを用いるドライエッチング法により、保護膜２５にパッド開口窓７を形成する（図２（ｄ））。
【００３０】
上記工程により形成されるパッド５とパッド開口窓７の平面の概略拡大図を図４（ａ）に示す。この実施の形態では、図４（ａ）のパッド５とパッド開口窓７を有する分割前チップを原点チップと称する。図４（ａ）のパッドとパッド開口窓とは、平面視で長方形の外形を有している。図４（ａ）中、ａ１とｂ１は、原点チップの任意の点であり、ａ１とｂ１の間隔Ｃは、基本間隔のＸ及びＹ方向の成分である。
【００３１】
次に、図５に、原点チップ以外の分割前チップの概略断面図及び概略平面図を示す。このチップを構成する半導体素子の形成方法は、図２（ａ）〜（ｄ）と同じである。但し、パッド開口窓８が、原点チップに比べて、右側へずれて形成されている。図５中、Ｃは原点チップの基本間隔のＸ方向の成分であり、Ｄはこのチップの個別間隔のＸ方向の成分である。従って、このチップは、基本間隔に対して、Ｄ−Ｃの長さ（ｎ×α）で個別間隔のＸ成分がずれていることになる。このＸ成分のずれ量を分割前チップの位置毎に位置情報として予め規定しておくことで、分割後チップのずれ量を測定することで、分割後チップのウエハ上の位置を特定することができる。
【００３２】
以下では、位置情報の規定方法の具体的手順を説明する。
ここでは、図１に示すようにウエハに分割前チップを形成する場合について説明する。図１において、原点ショット４中には３×３＝９個の分割前チップが含まれており、この分割前チップは、図２（ｄ）に示される概略断面形状で、図４（ａ）に示される概略平面形状のパッド５とパッド開口部７を備えている。原点ショット４中の分割前チップを原点チップと称する。
【００３３】
図１のウエハは、７×７個のショット３を備えている。図１において、紙面左右方向をＸ方向、紙面上下方向をＹ方向と規定する。原点チップ以外の分割前チップのパッド５とパッド開口部８の平面の概略拡大図は図４（ｂ）に示されている。図４（ｂ）の分割前チップを含むショットは、原点ショットから、Ｘ方向へｎ個、Ｙ方向へｍ個移動したショットに対応する（ｎ及びｍは１〜６の整数）。ここで、原点ショットから他のショットへＸ方向及びＹ方向へ１個ずつ移動した場合のずれ量をα（単位ずれ量）とすると、図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向へｎ個、Ｙ方向へｍ個移動したショット中の分割前チップ中の個別間隔（ａ２とｂ２の間隔）のＸ方向のずれ量はｎ×α、Ｙ方向のずれ量はｍ×αとなる。この単位ずれ量を予め規定しておけば、分割後チップの個別間隔の基本間隔に対するＸ方向及びＹ方向のずれ量から、ｎ及びｍの値を算出可能となる。その結果、分割後チップのウエハ上の位置を識別できる。図４（ｂ）中、Ｄは原点チップ以外の分割前チップの個別間隔のＸ方向の成分であり、Ｅは原点チップ以外の分割前チップの個別間隔のＹ方向の成分である。ｎ×αはＤ−Ｃに、ｍ×αはＥ−Ｃにそれぞれ対応している。
【００３４】
上記パッド開口窓は、パッド開口窓が形成される保護膜上にレジスト膜の形成工程、フォトマスクを使用するレジスト膜の露光工程及び現像工程、これら工程から得られたレジストマスクを用いるエッチング工程を経ることで形成できる。レジストマスクは、対応するパッド開口部と同一の形状を有している。
【００３５】
このレジストマスクを形成するための露光は、図１の点線に示すルートでフォトマスクをステッピングさせることで行われる。従来は、隣接するショットへ一定のステッピングピッチでフォトマスクをステッピングさせており、その一定ステッピングピッチのＸ方向の成分をＡ、Ｙ方向の成分をＢとする。図１において、右側に隣接するショットへステッピングする場合、前のショットへのＸ方向のステッピングピッチにαを加えて右側に隣接するショットへステッピングさせる。また、左側に隣接するショットへステッピングする場合、前のショットへのＸ方向のステッピングピッチにαを引いて左側に隣接するショットへステッピングさせる。更に、下側に隣接するショットへステッピングする場合、前のショットへのＹ方向のステッピングピッチにαを加えて下側に隣接するショットへステッピングさせる。具体的には、図１中、４行４列目（ｎ＝３、ｍ＝３）の中心のショットの場合、Ｘ方向のステッピングピッチＡに３αが加えられ、Ｙ方向のステッピングピッチＢに３αが加えられて右側のショットからフォトマスクがステッピングされる。なお、αの値は、パッド５とパッド開口窓７の重ね合わせ精度より大きい値に設定される。
上記露光工程によれば、パッドとパッド開口窓の位置をショット毎に異ならせることができる。
【００３６】
例えば、パッドとパッド開口窓の重ね合わせ精度を０．２５μｍ、αを１．０μｍ、原点ショットの基本間隔のＸ方向及びＹ方向の成分を１０μｍとする。分割後チップの個別間隔のＸ方向の成分Ｄの測定値が１３．２μｍ、Ｙ方向の成分Ｅが１５．９μｍであったとすれば、このチップは６行目（ｎ＝５）の３列目（ｍ＝２）のショットにあったチップとなる。
以上のように、パッドとパッド開口部の距離を測ることにより、分割後チップがウエハ上のどのショットで形成されたかが特定できる。
【００３７】
実施の形態２
実施の形態１では、図１に示すように、原点ショット４が右上に位置していたが、この位置は限定されない。
図６（ａ）及び（ｂ）は、原点ショット４がウエハの中心に位置する場合を示している。図６（ａ）は露光方法の概略説明図であり、図６（ｂ）はパッドとパッド開口窓の平面の概略拡大図である。
これら図では、露光時にαの値のウエハスケーリング補正が行われている。この方法ではウエハ中心の原点ショット４に対しウエハ周辺のショットに行くに従い、Ｘ方向及びＹ方向のステッピングピッチに加算又は減算されるαの数が大きくなる。実施の形態２では、原点ショット４に対しＸとＹ方向共に、＋方向と−方向の４隅方向にショットをずらすことが可能である。
【００３８】
例えば、図６（ａ）のショット３ａ中の分割前チップのパッド５とパッド開口窓８の平面の概略拡大図が図５（ｂ）に対応しているが、特にＹ方向は基本間隔よりαだけ短くなっている。一方、図４（ｂ）ではＹ方向は常に基本間隔より長くなっていることを考慮すると、この実施の形態では、原点チップ以外の分割前チップを、図４（ｂ）よりパッド開口窓をパッドの中心付近に置くことが可能となる。
【００３９】
実施の形態３
実施の形態３を図７を用いて説明する。図７は、パッド５とパッド開口窓７の平面の概略拡大図である。図７は、原点チップ中のパッド５とパッド開口窓７を示している。また、パッド５とパッド開口窓７の形状は、図４（ａ）と同一である。図７では、パッド外の領域の上側と右側にＸ方向及びＹ方向の目盛１１と１２が形成されている。目盛のピッチはαである。これら目盛を形成することで、分割後チップ中のパッド開口窓のずれ量を実際に測定せずとも容易に読み取ることができる。その結果、より簡便に、分割後チップがウエハ上のどの位置で形成されたかが特定できる。
目盛の形成方法は、パッドの形成と同時に行うことができる。具体的には、図２（ａ）〜（ｄ）において、メタル層２３をフォトリソ法により配線２４とパッド５とに加工すると同時に形成できる。図中、参照番号２６は目盛を意味する。
【００４０】
実施の形態４
図１では、１つのショット３が９つの分割前チップからなっている。上記実施の形態では、異なるショットにより形成された分割後チップの位置は容易に識別できるが。同一のショット内に位置していた分割後チップの位置の識別は容易ではない。
同一のショット内に位置するチップは、図８の技術を利用して識別が容易となる。
【００４１】
即ち、図８に示すように１つのショット内のチップに対応する領域毎に、位置を識別するための印６をいれる。この印６は、配線２４とパッド５の形成時にメタル層２３に転写される。図８では、印６は、ショット３中の位置を示す数字である。また、図８では、印６は左上の領域に形成されており、この印６は、図３のＸに示されるように、チップ中に半導体素子を構成する部材のない領域に入れることが望ましい。また、この印は、図３に示すように、数字でもよく、ドットパターンを各チップで数を変えて入れる等のショット内の半導体素子の位置が特定できるのであればどのようなパターンでもかまわない。
上記印は、分割後チップにもそのまま存在するため、印の数字を読めば分割後チップがウエハ上のどこにあったかを容易に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ステッパーでの露光のイメージを示す概略平面図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の概略断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の概略平面図である。
【図４】本発明の識別方法の概略説明図である。
【図５】本発明の半導体装置の概略断面図である。
【図６】本発明の識別方法の概略説明図である。
【図７】本発明の識別方法の概略説明図である。
【図８】本発明の識別方法の概略説明図である。
【図９】従来の識別方法の概略説明図である。
【図１０】従来の識別方法の概略説明図である。
【図１１】従来の識別方法の概略説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  分割前チップ；２  ウエハ；３、３ａ  ショット（ワンショット）；４  原点ショット；
５、Ａ、Ｂ  パッド；６  印；７、８  パッド開口窓；１１、１２、２６  目盛；
１３  フォトマスク；１４  ベースパターン形成用フォトマスク；
１６  ベースパターン；１７  抵抗素子；１８  アルミ配線；
１５  再露光用フォトマスク；１９  再露光パターン；２０  目盛パターン；
２１  識別用印パターン；２２  構成要素；２３  メタル層；２４  配線；
２５  保護膜；ａ１、ｂ１  原点チップの任意の点；
ａ１、ｂ１  原点チップ以外の分割前チップの任意の点；
ｎ、ｍ  チップの番地；Ｃ  基本間隔のＸ及びＹ方向の成分；
Ｄ  個別間隔のＸ方向の成分；Ｅ  個別間隔のＹ方向の成分；α  ずれ量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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