(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロット番号、ウェーハ番号、ウェーハ上における位置を示すチップ座標を含むチップの識別情報を前記ウェーハ上のチップに描画して、該チップの識別情報に基づいてチップの管理を行う半導体装置の製造方法において、前記識別情報を配列した識別コードを前記チップ毎に形成し、同一のウェーハ上に隣接して順に配置される複数のチップの複数の前記識別コードが連続して配列される識別コード群を形成し、前記識別コード群に含まれる複数の前記チップの識別情報を連続して読み出して、前記識別情報を前記ウェーハ上の前記複数のチップに描画することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記識別情報を前記ウェーハ上の前記チップに形成した後に追加情報が生じた場合には、該追加情報を、該ウェーハ上の前記チップに形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
更に、レイアウトパターン設計、マスク製造、ウェーハ処理、ウェーハ試験、チップ分離、組立、又はＩＣ試験の少なくとも何れか一つの工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記チップの識別情報を、チップ、チップ間領域、チップを収納するパッケージ、又はパッケージ部材に形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項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の製造方法に関し、特に、半導体チップの識別情報に基づき製造工程を管理する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造システムでは、半導体ウェーハ（以下、ウェーハと称する）上に同一仕様の多数のチップを所定の処理条件の元で一括して形成する方式が用いられており、多数のウェーハを同一条件下で処理することのできる同一品種大量生産に適用されて生産効率の向上に大きな効果を上げている。一方、上記方式の半導体製造システムを多品種少量生産に適用する場合、少数のウェーハを処理するたびに処理条件を変更する必要があるため同一品種大量生産に適用した場合に比べて生産効率が低下するという問題がある。特に、近年のウェーハの大口径化により１枚のウェーハ当たり形成されるチップ数が多くなると、同一条件で処理することのできるウェーハ数はますます少なくなり、その結果、処理条件のより頻繁な変更が必要となって生産効率が一層低下する。従って、多品種少量生産に用いる半導体製造システムでは、このような処理条件の変更に素早く且つ柔軟に対応できることが要求され、さらに、多品種であることからチップ単位の品質管理を間違いなく行えるようにすることが必要である。図８は、従来の半導体装置の製造に用いられる半導体製造システムの構成を示す説明図である。同図には、半導体製造システムにおける主要な工程３０１を１列目、各工程で使用される主要な装置３０２を２列目、各工程で得られる主なデータ３０３を３列目及び各工程間で受け渡しされるデータの転送経路３０４を４列目各々模式的に示されており、半導体ＩＣの製造は同図上部に記した番号３１０から３１６の順に進められる。以下、図８を参照して従来の半導体装置の製造方法について説明する。
【０００３】
まず、レイアウトパターン設計３１０では、最終的な製品形態となる半導体ＩＣが具備すべき機能や性能に関する仕様を決め、ＣＡＤ装置等を用いて論理設計及び回路設計を行う。そして、その結果に基づいて回路素子や配線の形状・配置を示すチップパターンを作成する。チップパターンにはウェーハに対する処理を行う上で必要となる位置合わせマークやスクライブライン等のプロセスパターンも含まれる。
【０００４】
図３は以上のようにして設計されたレイアウトパターンの一例を示したものであり、１はチップパターン、２はチップパターンの繰り返しから成るマスクパターン、３は半導体製造システムに投入されるウェーハを表すウェーハパターンである。
【０００５】
後述するウェーハ処理工程ではマスクパターン２をウェーハ上に転写する際、できるだけ少ないショット数で出来るだけ多くのチップをウェーハ上に形成することが必要である。図３に見られるように、マスクパターン２とウェーハパターン３が重なった領域にその面積が全て収まるチップ（図中斜線を引いた領域）が有効チップとなり、それ以外のチップは無効チップとなる。そこで、レイアウトパターン設計において、ウェーハ上でできるだけ多くの有効チップが形成できるようにマスクパターン２に対するウェーハパターン３の相対的配置の最適化を行う。
【０００６】
設計の完了したレイアウトパターンは磁気カード等の記憶媒体に収められて図８中のデータ転送経路ａ´を経て次のマスク製造工程３１１に送られる。半導体製造システムの実際の運用では、通常、上記記憶媒体は作業担当者の手によって次の工程で使用される装置にセットされる。図８中に示したその他のデータ転送経路ｂ´〜ｆ´についても同様な方法が用いられる。
【０００７】
マスク製造工程３１１では、レイアウトデータに含まれているチップデータを電子ビーム描画装置に入力可能な露光データに変換する。そして、変換された露光データに基づいてウェーハに対する処理に必要な複数のレイヤに対応した複数のガラスマスクを作成する。
【０００８】
次いで、ウェーハ処理工程３１２では、前のマスク製造工程で作成されたガラスマスクを用いてウェーハに対する処理が行われる。即ち、ＣＶＤ装置やスパッタ装置を用いてウェーハ上に導電膜や絶縁膜を形成した後、スピンナによりこの上にフォトレジスト塗布を行い、ステッパとガラスマスクを用いてフォトレジスト膜を露光処理する。露光処理の際には、作業担当者が図３に示したレイアウトパターンを紙出力したものあるいはレイアウトパターンをディスプレイ上に表示したものを参照してウェーハとガラスマスクとの相対配置を決定する。次いで、露光処理されたウェーハに対してドライエッチング装置等を用いてエッチングパターンを形成する。以上のウェーハ処理はガラスマスクの数だけ繰り返し行われる。
【０００９】
以上はガラスマスクを用いたウェーハ一括露光処理をパターン形成に適用した場合であるが、より高精度のパターン形成が要求される場合には、ウェーハ上を１チップ単位あるいは数チップ単位の小領域に分割し、小領域ごとにレチクルを用いて繰り返し露光処理する方式、あるいは電子ビーム直接描画方式が用いられる。
【００１０】
次に、ウェーハ試験工程３１３では、プローバの初期位置、移動方向、移動距離等の設定を行い、ウェーハ処理工程３１２を終えて送られてきたウェーハ上のチップの特性を測定する。測定結果はウェーハマップとして記録される。ウェーハマップはウェーハ上のチップの特性を対応するチップアドレスと関連付けて記録したものであり、チップアドレスはあらかじめウェーハ上に目印として形成された基点パターンを基準にして定められる。
【００１１】
さらに、ウェーハ試験工程３１３では、作成したウェーハマップに基づいてウェーハ上の不良チップに不良マークを付けて次のチップ分離工程に送る。
【００１２】
チップ分離工程３１４では、送られてきたウェーハ上の基点パターンを検出器で検出し、同時に送られてきたウェーハマップを読み取る。そして、検出した基点パターンに基づいてウェーハマップとウェーハの位置合わせを行い、ダイシング装置のカッターの初期位置、移動方向、移動距離等を設定する。そして、ウェーハをチップに分離する処理を行うとともに、ウェーハ上で不良マークの付されたチップを取り除き良品チップのみを選別して次の組立工程に送る。
【００１３】
組立工程３１５においても同様にしてウェーハマップに基づいてワイヤボンディング装置の初期位置、移動方向、移動距離等を設定し、チップ分離工程から送られてきた良品チップをパッケージに装着する。そして、パッケージの外観検査を行い、不良と判別されたものを取り除いて次のパッケージ試験工程に送る。
【００１４】
ＩＣ試験工程３１６では、送られてきたウェーハマップに基づいてテスタの初期設定を行った後パッケージされた半導体ＩＣの特性試験を行い良否判定する。さらに、必要に応じて良品とされた半導体ＩＣのグループ分けを行って出荷工程３１９に送られる。
【００１５】
以上のように、半導体製造システムは半導体ＩＣの完成にまで至る処理を複数の工程で分担して行い、各工程は前の工程から送られてきたウェーハに対して自工程に割り当てられた処理を行った後次の工程に送る。その際、各工程は、自工程における処理の完了したウェーハについて外観検査等によりチップ単位で欠陥検査を行い、その結果をウェーハマップに記録して次の工程に送付し、次工程ではそのウェーハマップを参照して処理を行う。
【００１６】
ウェーハマップには、前述のようにウェーハ上の各チップに対する試験結果が、ウェーハ上のチップの座標を示すチップ座標と関連付けて記録されているが、その他に品種や製造期日等の製造仕様を識別するためのロット番号、同一ロットに含まれるウェーハ同士を識別するためのウェーハ番号、同一ウェーハ上のチップを識別するためのチップ番号等が合わせて記録される。
【００１７】
ロット番号、ウェーハ番号、チップ番号、チップ座標等はウェーハ上に形成されるチップの識別情報として用いられ、この識別情報をコード化した識別コードがレイアウトパターンと同様な方法でウェーハ上に形成される。そして、ウェーハマップに記録されている識別情報と、ウェーハ上に実際に形成されている識別コードを照合して個々のチップを特定すると共に、そのチップの特性の良否等を確認できるようにする。チップ分離工程や組立工程では多数のチップがウェーハから分離され個々に処理されるため、ウェーハに形成されている識別コードによってチップを取り違える可能性を排除し製品完成後における個々の製品の品質管理を行う。
【００１８】
また、通常、レイアウトパターン設計工程３１０の段階では製造システム名や製造期日、あるいはウェーハの大きさや投入枚数等について未定の場合が多く、そのため、この段階ではチップの識別情報を確定することが難しい。従って、識別コードをウェーハに形成するためのマスクやレチクルあるいは電子ビーム描画装置用の描画用データはレイアウトパターン設計工程と別工程で作成し、ウェーハに対する処理開始時にレイアウトパターンとともに製造システムに送るようにしている。
【００１９】
ウェーハ上の個々のチップを識別する上で、前述のように識別コードをウェーハに形成する方法の他に、各チップに専用メモリ回路を形成し識別情報をこの専用メモリ回路に書込み、必要に応じて読み出す方式が提案されている。
【００２０】
半導体製造システムでは、以上述べた処理に加えて製品の歩留り低下の原因究明等を目的としたデータの重ね合わせ解析が行われ、図８に示したように、各工程から重ね合わせ解析部３１７にデータが転送される。一般には、各工程で用いられる装置に応じて発生するデータの形式が異なっているため、各工程で発生したデータはデータ変換３１８でそれぞれ同一のデータ形式に変換されて重ね合わせ解析部３１７に転送される。
【００２１】
一般に、チップサイズやチップ内における入出力端子の大きさ、位置は半導体ＩＣの品種ごとに異なっており、また、ステッパやプローバ等の製造装置の使用方法も品種に応じて異なる場合がある。従って、半導体製造システムの運用に際しては、各種製造装置の設定条件を品種ごとに変更する必要があり、特に、多品種少量生産を行う場合には、このような設定条件の変更を少数のウェーハを投入する都度行わねばならない。
【００２２】
ところが、従来の半導体製造システムでは、各工程は前の工程からウェーハとウェーハマップが送られてきたとき設定条件変更の有無を認識し、必要な変更を行っていた。例えば、ウェーハ処理工程ではウェーハからロット番号を読み取って各種製造装置の処理条件を設定し、また、ウェーハ試験工程ではウェーハからチップ座標やロット番号を読み取ってチップサイズやチップ内における入出力端子用パッドの数、その配置位置の違いを認識しプローバの初期位置の設定、移動距離、移動の向き等を設定する。そして、このような準備作業を完了した後ウェーハに対する実際の処理を開始するので、ウェーハが前の工程から送られてきた後自工程に割り当てられた実際の処理を開始するまでに時間を要することになる。
【００２３】
従って、従来の半導体製造システムを多品種少量生産に適用した場合、各工程はウェーハに対する実際の処理を開始する前の準備作業に要する時間の割合が大きくなるばかりか間違いも生じやすく生産効率の低下をもたらすという問題がある。
【００２４】
また、ウェーハ上に識別コードを形成する上で次のような問題がある。通常、レイアウトパターンはウェーハ上で同一形状のパターンの繰り返しから成っているのに対し、識別コードはウェーハ上の全てのチップで異なったパターンを持っている。そのため、レチクルを用いてウェーハ上の小領域を繰り返し露光する方式を識別コードの形成に適用するためには、繰り返し露光のステップごとに識別コードを形成した専用レチクルを多数用意する必要が生じ工程が煩雑且つ高コストになるという問題がある。
【００２５】
一方、ガラスマスクを用いたウェーハ一括露光方式では、識別コードを形成した専用ガラスマスクを１枚用意するだけでウェーハ上に全ての識別コードを形成することができるので手間がかからず低コストで済むという利点がある。しかし、チップパターンの高精度化の要求に伴ってウェーハ一括露光方式自体が用いられることが少なくなっているため、この方式ではレチクルや電子ビーム直接描画方式を用いたレイアウトパターン形成方法との整合がとれず実際的でないという問題がある。
【００２６】
また、専用メモリ回路を形成する方式では、メモリ回路形成のためチップ占有面積が増加し、また、書込み及び読み出しのための工数が増えてコスト高になるという問題がある。
【００２７】
電子ビーム直接描画方式にはレイアウトパターン形成方式との整合性が取りやすい点でレチクルを用いる方式と同様な利点がある。しかし、この方式を用いてレイアウトパターンを形成する場合、電子ビームの偏向角度を所定値以下に抑えてパターン精度を維持するため、レチクルを用いる方式と同様にウェーハ上の小領域ごとに独立した描画動作を繰り返し行うようにしている。即ち、電子ビーム描画装置に入力される描画用データは小領域単位でまとめて編集され、この小領域単位の描画用データを用いることにより１つの小領域に対して電子ビーム照射開始位置を設定した後その小領域内で連続して電子ビームを照射しパターンを描画する。そして、次の小領域に対しては改めて電子ビーム照射開始位置を設定し小領域のパターンを描画する。このような描画動作をウェーハ上の小領域全てについて繰り返し行う。この方式を、レイアウトパターン形成との整合性をとるため、識別コードの形成に用いた場合、識別コード自体にはパターン精度が要求されないにもかかわらずレイアウトパターンと同程度の高精度なパターンが形成されることになり、その結果、電子ビーム描画時間が必要以上に長くなるという問題がある。
【００２８】
さらに、識別コードはウェーハに対する最初の処理段階でウェーハに形成されるため、後工程、たとえば、チップ試験工程で得られたチップの試験結果等の情報を識別コードとしてウェーハに形成することはできず、これらの情報はウェーハマップと照合しなければ得ることができず、そのため、特に、ウェーハからチップが分離された後に特定のチップの試験結果等を知るのに手間がかかり且つ間違いも生じやすいという問題があった。
【００２９】
そこで、本発明は、多品種少量生産の半導体製造を高効率で行うとともに、チップ単位の品質管理・生産管理を容易且つ低コストで行うことを目的とする。
【発明の開示】
【００３０】
上記課題の解決は、ロット番号、ウェーハ番号、ウェーハ上における位置を示すチップ座標を含むチップの識別情報を前記ウェーハ上のチップに描画して、該チップの識別情報に基づいてチップの管理を行う半導体装置の製造方法において、前記識別情報を配列した識別コードを前記チップ毎に形成し、同一のウェーハ上に隣接して順に配置される複数のチップの複数の前記識別コードが連続して配列される識別コード群を形成し、前記識別コード群に含まれる複数の前記チップの識別情報を連続して読み出して、前記識別情報を前記ウェーハ上の前記複数のチップに描画することを特徴とする半導体装置の製造方法によって達成される。
【００３１】
以上のようにウェーハに対する処理が始まる前に各工程はチップの識別情報を共有できるのでチップ単位での品質管理や生産管理が容易となり、また、各工程は、実際に自工程にウェーハが送られてきたとき、直ちにウェーハに対する処理を開始することができる。
【００３２】
また、チップの識別情報は連続して読み出すことができるように編集されているので、粒子ビーム描画装置により識別コードを描画する場合、ウェーハに対する描画開始時にビーム描画開始位置を設定した後は、ウェーハ上の全チップの識別コードを連続して描画することができ、小領域ごとにビーム描画開始位置を設定する必要がなく識別コードの描画に要する時間を従来に比べて短縮することができる。
【００３３】
また、上記描画用データにより粒子ビーム描画装置あるいはレーザビーム描画装置を駆動し粒子ビームあるいはレーザビームを用いて直接チップあるいはチップが封入されたパッケージに対して識別コードを形成する場合にも描画に要する時間を短縮することができる。特に、パッケージへの識別コードの形成により製品の外観から容易にチップを特定することが可能となる。
【００３４】
また、チップの識別情報としてロット番号、ウェーハ番号、チップ番号、チップ座標を用いることにより、少数のウェーハごとにチップのサイズや特性あるいは入出力端子の配置位置等が異なる場合にもそれに応じて装置の初期位置、移動距離、移動方向等をあらかじめ正確に設定することができ、且つロット単位／ウェーハ単位でウェーハ上に連続して識別コードを形成することが可能となる。
【００３５】
また、識別情報に対する追加情報をウェーハ、ウェーハから分離されたチップあるいはパッケージに形成することにより、チップのより詳細な属性をウェーハマップを照合することなく容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る半導体装置製造方法の説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２に係る半導体装置製造システムの説明図である。
【図３】図３は、レイアウトパターンの説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施例３に係る重ね合せ解析の説明図である。
【図５】図５は、本発明の実施例４に係る識別コードとその編集方法の説明図である。
【図６】図６は、電子ビーム描画装置による識別コードの描画の説明図である。
【図７】図７は、本発明の実施例５に係る履歴情報形成方法の説明図である。
【図８】図８は、従来の半導体装置製造システムの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
実施例１
図１は本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法の説明図である。以下、図１を参照して本発明による半導体装置の製造方法の原理について説明する。全体は半導体製造システム２０と履歴情報作成システム４０とが情報を交換しながら有機的な連携を保つことによって成り立っている。半導体製造システム２０では、半導体設計情報２１に基づいて、ブロック２２で示されるマスク作成工程と、半導体製造過程３０のロット生産情報に基づいて、ブロック３１で示される具体的な半導体ウェーハ処理工程の実行とがなされる。ブロック２２では、具体的には、チップレイアウトパターン設計２４、ウェーハレイアウトパターン設計２５及び、露光データ作成２６、マスクレチクル作成２７、電子ビーム露光データ作成２８等からなるマスク製造２３に関する設計情報の電子ファイルへの蓄積処理が行われる。一方、ブロック３１には、前工程３２と後工程３３があり、前工程３２にはウェーハ処理３４、ウェーハ試験３５などが含まれ、後工程３３にはチップ分離３６、組立３７、ＩＣ試験３８などが各々含まれている。実際の各製造工程は、ブロック２２の電子化された設計情報を個々に取り入れて適宜遂行される。これに対して、履歴情報作成システム４０は、ロット情報４１、チップ情報４２、履歴データ、レイアウトデータ、電子ビーム露光データ、捺印データなどの個々の履歴情報作成フローに対応し、ブロック５０、５１、５２に示される様に、各チップ、ウェーハ、ロット毎に識別コードを添付して各履歴の電子データファイルを作成処理する。これらの電子データは、レイアウト形式変換処理５３と電子ビーム露光データ形式変換処理５４とを夫々経由して、例えば、前工程３２のウェーハに識別コードの電子ビーム露光工程を制御したり、或いは、捺印形式変換処理５５を経由して、チップ、ウェーハ、ロット毎の履歴情報を個々のチップのみならず、完成したパッケージなどにもレーザビームで捺印することが可能である。
【００３８】
実施例２
図２は、本発明の実施例２による半導体装置製造システムの説明図である。図８と同様に、半導体製造システムにおける主要な工程２０１を第１列目、各工程で使用される主要な装置２０２を第２列目、各工程で得られる主要なデータ２０３を第３列目及び各工程間で受け渡しされるデータ２０４を第４列目の転送経路を夫々模式的に示している。各工程には互いにオンライン接続された図示しない制御端末が設けられている。これらの制御端末は自工程の製造装置の制御部と接続されており、自工程で取得したデータを他の工程へ電子ファイルとして所定のタイミングで送付するとともに、他の工程から送られてきたデータを受信して自工程内の製造装置へ送る機能を有している。以下に述べる工程間のデータの送受信はこれらの制御端末を介して行われる。
【００３９】
まず、レイアウトパターン設計２１０では、従来と同様にプロセスパターンを含めたチップパターンの作成、チップパターンの繰り返しから成るマスクパターンの作成及びマスクパターンとウェーハとの配置設定の最適化を行う。このようにして設計されたレイアウトパターンは図３に示したものと同じであるが、本実施例では、レイアウトパターン設計の段階でチップ座標を設定する。以下、図３を参照してチップ座標の設定方法について述べる。
【００４０】
まず、ＯＦ（オリエンテーションフラット）７が下側となるようにウェーハパターン３を配置し、ウェーハパターン３上の有効チップを含む領域内で最上部かつ最左端に位置しているチップを基点チップ４、最下部且つ最右端に位置しているチップを副基点チップ５、ウェーハの中心座標を含むチップまたはウェーハの中心座標に隣接するチップをセンターチップ６と定め、マスクパターン２に含まれる全てのチップにチップ識別番号を付ける。そして、各チップに隣接する左側且つ下側のスクライブラインのセンターの交点をそのチップの基点座標とする。これにより各チップの基点座標はセンターチップ６の基点座標を原点とする相対座標によって表され、また、各チップ内の特定の位置は各チップの基点座標を原点とする相対座標によって表すことができる。即ち、チップ識別番号で識別される全てのチップの任意の位置はセンターチップ６の基点座標を原点とする相対座標とそのチップの基点座標を原点とする相対座標の和によって表されることになる。
【００４１】
以上のようにして定めたチップ座標を、ロット番号、ウェーハ番号、チップ番号と対応させたウェーハマップを作成する。そして、作成したウェーハマップをレイアウトデータに付加し、図２中に示したデータ転送経路ａに沿って後に続く全ての工程に電子ファイルとして送る。
【００４２】
マスク製造工程２１１では、従来と同様にレイアウトパターンを電子ビーム描画装置に入力可能な露光データに変換し、この露光データに基づいて半導体ＩＣの作成に必要な複数のレイヤに対応した複数のガラスマスクを作成する。そして、作成完了したガラスマスクの外観検査を行い、その検査結果をレイアウト設計工程から送られてきたウェーハマップに付加し図８に示したデータ転送経路ｂを通して後の工程に送る。
【００４３】
また、マスク製造工程２１１に続く他の各工程はレイアウトデータを受け取ったとき、自工程に割り当てられた処理を行うのに必要な準備作業を行い、ウェーハが送られてきたとき直ちにウェーハに対する処理を開始できるようにする。即ち、ウェーハ処理工程２１２では、露光処理に用いるステッパの初期位置、移動方向及び移動距離等をウェーハマップに基づいて設定し、また、送られてきたレイアウトパターンに付加されているロット番号や半導体製造システム名に基づいて各製造装置の処理条件を設定する。ウェーハ試験工程２１３では、基点チップから始まって副基点チップに至るまでの間に含まれる有効チップのみを試験するように、プローバの初期位置、移動方向、移動距離の設定を行う。チップ分離工程２１４においてもダイシング装置について同様な初期設定を行う。さらに、マスク製造工程２１１以外の各工程は、データ転送経路ｂを通してマスク製造工程から送られてきたウェーハマップを参照し、先に行った初期設定を必要に応じて修正する。
【００４４】
次に、ウェーハ処理工程２１２では、先に設定された条件のもとで前のマスク製造工程２１１で作成されたガラスマスクを用いてウェーハに対する処理が行われる。即ち、ＣＶＤ装置やスパッタ装置を用いてウェーハ上に導電膜や絶縁膜を形成した後、スピンナによりこの上にフォトレジスト塗布を行う。そして、ステッパとガラスマスクを用いてフォトレジスト膜に対して露光処理を行う。ステッパは前述したように既に設定されているので、直ちに露光処理を開始することができる。次いで、露光処理されたウェーハに対してドライエッチング装置等を用いてエッチングを行いパターンを形成する。ウェーハ処理はガラスマスクの数だけ繰り返し行われる。ウェーハ処理工程２１２では、上述したガラスマスクを用いて処理する方法の他に、より高精度のパターンを形成するためにレチクルを用いて繰り返し露光する方法、あるいは、レイアウトパターンを電子ビーム描画装置に入力される描画データに変換した後、ガラスマスクやレチクルを作成することなく、ウェーハ上を直接電子ビームで描画しパターンを形成する方法が用いられる。
【００４５】
また、ウェーハ処理工程２１２において、処理の途中でゴミ等の付着によって生じたウェーハ表面の欠陥検査を必要に応じて行い、その結果はウェーハマップに記録され、各工程に図２中のデータ転送経路ｃを通して送付される。後に続く各工程では、ガラスマスク製造工程から送られてきた電子ファイルと比較し相違した部分については、先に行った準備作業の修正を行う。たとえば、ウェーハ処理工程で新たに不良チップが増加した場合、この情報に基づいて製造装置の初期設定の修正を行う。
【００４６】
次いで、ウェーハ処理工程を終えたウェーハはウェーハ試験工程に送られる。ウェーハ試験工程では、データ転送経路ａを通って送られてきたウェーハマップに基づく準備作業によってプローバが初期設定されており、さらに、データ転送経路ｂ、ｃを通って送られてきたウェーハマップによってプローバの初期設定についての必要な修正も行われているので、送られてきたウェーハの試験を直ちに開始することができる。例えば、データ転送経路ａを経て送られてきたウェーハマップにより試験対象とされた有効チップのうち、データ転送経路ｂ、ｃを経て送られてきたウェーハマップにより変更されて新たに無効チップとなるものが生じるので、これらの無効チップを試験対象から除いた状態で試験を行う。そして、プローバによりウェーハ上の各有効チップの特性を測定し、その測定結果は新たにウェーハマップとして記録される。測定の完了したウェーハと新たに記録されたウェーハマップは次の工程に送られる。
【００４７】
ウェーハ試験工程２１３に続くチップ分離工程２１４、組立工程２１５、ＩＣ試験工程２１６においても、同様に前の工程からウェーハが送られてきたとき、既に初期設定を終えている装置を使用して直ちに処理を開始することができる。即ち、チップ分離工程では、初期設定されたダイシング装置によってウェーハをチップに分離する処理を行うとともに、ウェーハマップに記録された情報により不良チップを取り除き良品チップのみを選別し次の組立工程へ送り、組立工程では、初期設定されたワイヤボンディング装置によって良品チップをパッケージに組み込む処理を行うとともにパッケージの外観検査によって不良と判別されたものを取り除く。そして、次のパッケージ試験工程において特性試験を行い、良・不良の判定及び必要に応じて良品の特性に応じたグループ分けを行った後出荷工程２１９へ送られる。
【００４８】
また、図２に示したように、製品の歩留り低下の原因究明等を目的として各工程から重ね合わせ解析部にデータを転送する際、予めレイアウトパターン設計工程から送られてきたデータに合わせて各工程におけるデータ形式を揃えておき、データ変換を行うことなく各工程で取得したデータをそのまま重ね合わせ解析部２１７に転送するようにする。
【００４９】
前述したように、ウェーハマップから読み取ったチップの識別情報はウェーハ上に形成されている識別コードと照合して処理が行われる。レイアウトパターンの形成に際してガラスマスクによるウェーハ一括露光法が用いられる場合には、識別コードを形成した専用ガラスマスクを用意することによりレイアウトパターンと同じ方法で識別コードを形成する。レイアウトパターンの形成にレチクルあるいは電子ビーム直接描画によりウェーハ上の小領域を繰り返し露光あるいは描画する方法が用いられる場合、前述したように識別コードを同じ方法で形成することはコスト上問題がある。本発明では、識別コードを以下に述べる方法で編集して電子ビーム描画装置の描画用データを作成し、この描画用データを用いて識別コードをウェーハ上に電子ビーム描画する。
【００５０】
実施例３
図４は、本発明の実施例３に係る重ね合せ解析の説明図である。図４は、チップ、ウェーハ又はロットに関し、左側のブロック７０から７５までの各種処理工程での測定・試験或いは解析データが、中央に描かれたインタフェース１００を介し、右側のデータベース１０２に一旦蓄積され、それらの中から例えば、製造履歴データ１０５、ウェーハ検査データ１０６、各工程データ１０７、解析データ１０８、ウェーハ焼付けデータ１０９、その他データ１１０などを必要に応じてデータ検索・収集１０４し、例えばパソコン等で有用な情報に加工され、その結果はブロック１０３で示されるデータマイニングなどから、先のデータベース１０２に蓄積された後、再びインタフェース１００を介し左側の各種の測定・試験或いは解析ブロックにフィードバックされると言う一連のデータの流れを意味している。図４のブロック１００及び１０１は図２の重ね合わせ解析部２１７に相当する。より詳細に見るならば、左側のレイアウトパターン焼付け処理工程７０では、ウェーハ８５にレイアウトパターン７６が焼付け処理され、ウェーハ８５上の基準点を基にコーディングされた各チップの焼付け処理のデータ９０が出力される。各種処理工程のブロック７１では、７７、７８、７９の各種の異物・欠陥データ（１）、（ｎ−１）、（ｎ）、がインラインにおけるウェーハ検査データ９１として出力される。各種試験工程ブロック７２では、ＷＰ（ウェーハプロセス測定）８０又はＷＥＴ（ウェーハの電気的測定）８１に夫々対応し、技術・モニターデータ９２、電気的特性データ９３が出力される。その他処理工程ブロック７３では、必要に応じて、その他の測定８２に対応し、その他データ９４が出力される。ＳＯＲＴ処理工程ブロック７４では、上記の各試験結果をＳＯＲＴ ８３でソーティングし、チップに致命的な影響を与える不良データ９５のみが出力される。マッピング処理工程ブロック７５では、複数の工程データをマッピング８４し、Ｋｉｌｌｅｒ欠陥などの解析データ９６が出力される。
【００５１】
実施例４
図５は本発明の実施例４に係る識別コードの内容とその編集方法を説明する図である。１個の識別コードはロット番号Ａ、ウェーハ番号Ｂ、チップ番号Ｃ、ウェーハ上におけるチップの相対アドレスＤ、チップ上における識別コードを形成する位置Ｅから成る。相対アドレスＤは、たとえば、位置座標（ｄ１、ｄ２）で表され、ｄ１、ｄ２はそれぞれウェーハ上で基準となるチップから横方向および縦方向への相対距離を示す数値である。また、チップ上で識別コードを形成する位置Ｅは、通常、全てのチップで同一値をとる。
【００５２】
識別コードの編集に際しては、まず、ロット番号とウェーハ番号が同一の識別コード、即ち、同一ウェーハ上のチップの識別コードを連続して配置したものから成る識別コード群を作成する。１つの識別コード群内における識別コードの配置については、たとえば、ウェーハとその上のチップが図３に示した関係で示されているとき、ウェーハ上の有効チップの最左端且つ最上端のチップの識別コードを最初に配置する。以下、順に右隣りのチップの識別コードを配置し、最右端のチップに達したときには、続けて１行下の最右端のチップの識別コードを配置する。そして、今度は逆に左隣りのチップの識別コードを順に配置し、ウェーハの最下端且つ最右端のチップに達するまで上述の順番で識別コードの配置を続ける。ロット番号およびウェーハ番号が異なる識別コードごとに上述のような識別コード群を作成する。そして、これらの識別コード群相互間では、ロット番号が同一の識別コード群が連続して配置されるように編集する。
【００５３】
以上のような方法で編集された識別コードを図６に示した電子ビーム描画装置に描画用データとして入力する。描画用データはパターンジェネレータ８に入力され、ウェーハ１３上における電子ビーム１１の描画位置を示すデジタル信号に変換された後、Ｄ／Ａコンバータ９によってアナログ信号に変換される。そして、アンプ１０を介して偏向電極１２に印加され電子ビーム１１の偏向角を制御することによりウェーハ１３上に識別コードの描画を行う。上記描画用データに対して、ロット番号とウェーハ番号により特定の識別コード群を指定すると、その識別コード群に属する識別コードが先に編集した順に読み出される。最初に読み出された識別コードによって、ウェーハ上の有効チップ中で最左端かつ最上端のチップに対し電子ビーム描画開始位置が設定され、情報Ｅで示される位置に識別コードが描画される。続けて読み出された識別コードを描画する際には、電子ビームの描画開始位置を改めて設定することなく、相対アドレスＤで指定されている隣接したチップに、電子ビームが連続的に移動し識別コードの描画が行われる。以下、同一ウェーハ上の全てのチップに連続して識別コードが描画される。
【００５４】
以上の描画方式では、電子ビームの偏向角度はウェーハの端部から端部まで大きく変化するため、パターン精度は低下するものの識別コード自体には、パターン精度は要求されないので支障はなく、逆に、ウェーハ上で小領域毎に電子ビーム描画開始位置の再設定を行う必要がなくなる。レイアウトパターン形成と同様な方式で、小領域毎に編集した描画用データを用いて小領域毎に独立して描画を行うと、その都度電子ビーム描画開始位置を設定するのに時間を要し、多数のチップに識別コードを描画する上で、多大な時間がかかっていたのに対し、上記実施例では、ウェーハ上の全てのチップに対して連続して描画することができるため、描画時間を大幅に短縮することができる。
【００５５】
実施例５
図７は、本発明の実施例５に係る履歴情報形成方法の説明図である。以下に、図７を用いて本発明と従来の履歴情報形成方法をより具体的に説明する。先に述べたように、従来の方法で個々のチップ上に製造工程途中の履歴情報を形成するには、その都度専用マスクパターン又は専用電子ビーム露光データの作成が必要になり、コストと作業の煩雑さの点から現実的ではなかった。そこで、実際には、従来のチップの識別コードはロット番号と通し番号のみを指定し、マスクを用いてレイアウトパターンと共に一括露光し、製造工程途中の履歴情報は、図７の１４に示すように、ウェーハ単位でウェーハマップとして記録されるので、チップの識別はウェーハ単位で行われる。本発明のデータ構成では、１５に示すように、レーザビーム又は電子ビームによって個々のチップ上或いはチップ領域間にロット番号のみならず製造工程途中の履歴情報も描画される。この描画処理により１６、１７に示すように、各チップ上にはロット生産情報やロットを構成するウェーハ番号或いは各ウェーハ上の各チップ情報などが形成される。従って、電子ビーム露光データの作成は、従来からのチップ単位処理に加えて、ウェーハ又はロット単位処理も可能なため、ウェーハ上に配置されたチップ上或いはチップ領域間に対して、一括処理或いはチップ指定による選別処理が可能である。このため、半導体デバイス製品への履歴情報の形成又は捺印に伴う処理時間を著しく短縮することができる。
【００５６】
以上は同一ウェーハ上の全てのチップに識別コードを描画する場合について述べたが、ロット番号のみを指定することにより同一ロットに属する全ての識別コードを連続して読み出すことも可能であり、また、特定の識別コード群とその識別コード群に属する任意の２つの識別コードを指定することにより、同一ウェーハ上の任意領域内のチップの識別コードのみを連続して読み出し描画することもできる。即ち、ロット単位／ウェーハ単位、あるいはウェーハ上の所定領域単位で識別コードを形成する場合、その描画時間を従来に比べて短縮することができる。
【００５７】
以上のようにして識別コードが描画されたウェーハは後の工程に送られて前述した前処理が行われることになる。このウェーハに対して後の試験工程で試験が行われたとき、その試験結果を識別コードとしてウェーハに改めて形成することができる。即ち、図５に示した識別コードに試験結果を示す項目Ｆを設けておく。そして、試験結果を１〜５までの５段階に分け、たとえば、試験結果が３に該当するチップに対する識別コードにＦ０３を挿入する。この追加された識別コードをウェーハ試験工程が完了したウェーハに対して前述した方法で形成することができる。このような追加コードを含む識別コードはチップ分離工程後に個々のチップごとにレーザビームによる描画を行うようにしてもよい。また、組立工程でチップがパッケージに封入された後は、識別コードをパッケージの表面に形成し外部から容易に内部に封入されているチップの識別コードを確認できるようにする。
【００５８】
以上のように、レーザビーム描画を行う場合でも、ウェーハ上に配置された各チップの表面又は裏面、リードフレーム、形成された樹脂面などに捺印することも可能である。各チップの表面又は裏面の捺印では、その描画用データを先に述べたように編集することにより一括処理或いはチップ指定による選別処理が可能なため、ロット或いはウェーハ単位で連続的に描画することができ、描画時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように本発明では、あらかじめ設計されたレイアウトパターンに、チップ情報を付加して、後に続く全ての工程に電子ファイルとして送付するようにしているので、各工程では、自工程での処理が始まる前に製造装置の選択や初期設定等の準備作業を行うことができるとともに、チップ単位の情報を全ての工程で共有することが可能となり、また、識別情報をコード化した識別コードを、ウェーハ上の全てのチップに連続して形成することができるので、識別コードの形成に要する時間が従来に比べて短縮され、チップ単位での品質管理・生産管理を効率良く且つ低コストで行う上で有益である。
【符号の説明】
【００６０】
２０：半導体製造システム
２１：半導体設計情報
２２：マスク作成工程ブロック
２３：マスク製造
２４：チップレイアウトパターン設計
２５：ウェーハレイアウトパターン設計
２６：露光データ作成
２７：マスクレチクル作成
２８：電子ビーム露光データ作成
３０：半導体製造過程
３１：半導体ウエーハ処理工程
３２：前工程
３３：後工程
３４：ウェーハ処理
３５：ウェーハ試験
３６：チップ分離
３７：組立
３８：ＩＣ試験
４０：履歴情報作成システム
４１：ロット情報
４２：チップ情報
４３：履歴データ
４４：レイアウトデータ
４５：電子ビーム露光データ
４６：捺印データ
５０：ロット情報作成処理
５１：チップ情報作成処理
５２：ウェーハ履歴データファイル作成処理
５３：レイアウト形式変換処理
５４：電子ビーム露光データ形式変換処理
５５：捺印形式変換処理
７０：レイアウトパターン焼付け処理工程
７１：各種処理工程
７２：各種試験工程
７３：その他処理工程
７４：ＳＯＲＴ処理工程
７５：マッピング処理工程
７６：レイアウトパターン
７７：異物・欠陥データ（１）
７８：異物・欠陥データ（ｎ−１）
７９：異物・欠陥データ（ｎ）
８０：ＷＰ（ウェーハプロセス測定）
８１：ＷＥＴ（ウェーハの電気的測定）
８２：その他の測定
８３：ＳＯＲＴ
８４：複数の工程データ
８５：ウェーハ
９０：レイアウトパターン焼付けデータ
９１：ウェーハ検査データ
９２：技術・モニターデータ
９３：電気的特性データ
９４：その他データ
９５：不良データ
９６：解析データ
１００：インタフェース
１０１：重ね合わせ解析部
１０２：データベース
１０３：データマイニング
１０４：データ検索・収集
１０５：製造履歴データ
１０６：ウェーハ検査データ
１０７：各工程データ
１０８：解析データ
１０９：ウェーハ焼付けデータ
１１０：その他データ
【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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